KR20190019225A - Physical vapor deposition (PVD) plasma energy control by dynamic magnetron control - Google Patents

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마틴 리 라이커
키이스 에이. 밀러
슈리칸트 가야카
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Abstract

프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법, 장치, 및 시스템이 본원에서 설명된다. 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버 내의 기판 프로세스를 제어하는 방법은, 기판의 표면 상의 레퍼런스 위치에 대하여 프로세스 챔버 내의 이동가능 마그네트론의 포지션을 결정하는 단계; 및 예컨대, 기판 프로세싱의 증착 레이트 또는 에칭 레이트 중 적어도 하나를 제어하기 위해, 마그네트론의 결정된 포지션에 기초하여, 기판 프로세싱에 영향을 미치는 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 파라미터를 조절하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 조절되는 전력 파라미터는, 적어도 하나의 전력 공급부의 직류(DC) 소스 전력, 무선 주파수(RF) 바이어스 전력, DC 차폐 바이어스 전압, 또는 전자기 코일 전류 중 적어도 하나의 전력 세트 포인트이다.Methods, apparatus, and systems for controlling the processing of substrates within a process chamber are described herein. In some embodiments, a method of controlling a substrate process in a process chamber includes: determining a position of a movable magnetron in a process chamber relative to a reference position on a surface of the substrate; And adjusting at least one power supply power parameter affecting substrate processing based on the determined position of the magnetron, for example, to control at least one of a deposition rate or an etch rate of substrate processing. In one embodiment, the regulated power parameter is at least one power set point of the at least one power supply's direct current (DC) source power, radio frequency (RF) bias power, DC shielding bias voltage, or electromagnetic coil current.

Description

동적 마그네트론 제어에 의한 물리 기상 증착(PVD) 플라즈마 에너지 제어Physical vapor deposition (PVD) plasma energy control by dynamic magnetron control

[0001] 본 개시내용의 실시예들은 반도체 프로세스 챔버들 내의 플라즈마 프로세싱에 관한 것이다.[0001] Embodiments of the present disclosure relate to plasma processing in semiconductor process chambers.

[0002] 서브미크론(submicron) 및 더 작은 피처(feature)들을 신뢰가능하게 생산하는 것은 반도체 디바이스들의 차세대 VLSI(very large scale integration) 및 ULSI(ultra large scale integration)에 대한 난제들 중 하나이다. 그러나, 회로 기술의 소형화가 계속됨에 따라, VLSI 및 ULSI 기술에서의 인터커넥트(interconnect)들의 치수들의 축소는 프로세싱 성능들에 대해 부가적인 요구들을 제기하였다. 예컨대, 차세대 디바이스들에 대해 회로 밀도들이 증가됨에 따라, 인터커넥트들, 이를테면 비아들, 트렌치들, 콘택들, 게이트 구조들 및 다른 피처들 뿐만 아니라 이들 사이의 유전체 재료들의 폭들이 감소되는 한편, 유전체 층들의 두께는 실질적으로 일정하게 유지되어, 피처들의 종횡비들을 증가시키게 된다.[0002] Reliably producing submicron and smaller features is one of the challenges for next-generation very large scale integration (VLSI) and ultra large scale integration (ULSI) of semiconductor devices. However, as miniaturization of circuit technology continues, reduction of the dimensions of interconnects in VLSI and ULSI technology has raised additional requirements for processing capabilities. For example, as circuit densities are increased for next generation devices, the widths of interconnects, such as vias, trenches, contacts, gate structures, and other features as well as dielectric materials therebetween are reduced, The thicknesses of the features remain substantially constant, increasing the aspect ratio of the features.

[0003] 하나의 애플리케이션에서 물리 기상 증착(PVD)이라고 또한 알려져 있는 스퍼터링은 집적 회로들에 금속성 피처들을 형성하는 방법이다. 그러한 애플리케이션들에서, 스퍼터링은 기판 상에 재료 층을 증착한다. 전기장에 의해 강하게 가속된 이온들에 의해 소스 재료, 이를테면 타겟이 충격을 받는다. 충격은 타겟으로부터 재료를 축출하고, 이어서, 재료가 기판 상에 증착된다. 그러나, 다른 애플리케이션들에서, 스퍼터링은 또한 기판을 에칭하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명자들은, 증착 및 에칭 동안, 축출된 입자들이 기판 표면에 대체로 직각이 아닌 다양한 방향들로 이동할 수 있고, 그에 따라, 바람직하지 않게, 기판의 불-균일한 증착 및 에칭을 초래할 수 있다는 것을 관찰하였다. 부가하여, 다른 요인들, 이를테면 프로세스 조건들 또는 프로세스 챔버 설계가 또한, 기판 상의 프로세싱 균일성에 바람직하지 않게 영향을 미칠 수 있다.[0003] Sputtering, also known as physical vapor deposition (PVD) in one application, is a method of forming metallic features in integrated circuits. In such applications, sputtering deposits a layer of material on a substrate. The source material, such as the target, is impacted by ions that are strongly accelerated by the electric field. The impact expels the material from the target, and then the material is deposited on the substrate. However, in other applications, sputtering can also be used to etch the substrate. The present inventors have observed that during deposition and etching, ejected particles can move in various directions, which are not generally perpendicular to the substrate surface, and thus can undesirably lead to non-uniform deposition and etching of the substrate Respectively. In addition, other factors, such as process conditions or process chamber design, may also undesirably affect the processing uniformity on the substrate.

[0004] 프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법들, 장치, 및 시스템들이 본원에서 설명된다. 본 원리들에 따른 다양한 실시예들에서, 이동가능 마그네트론 및 적어도 하나의 전력 공급부를 포함하는 프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하는 방법은, 기판의 표면 상의 레퍼런스(reference) 위치에 대하여 마그네트론의 포지션을 결정하는 단계; 및 마그네트론의 결정된 포지션에 기초하여, 기판 프로세싱에 영향을 미치는 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 파라미터를 조절하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 전력 파라미터는, 적어도 하나의 전력 공급부의 직류(DC) 소스 전력, 무선 주파수(RF) 바이어스 전력, DC 차폐 바이어스 전압, 또는 전자기 코일 전류 중 적어도 하나의 전력 세트 포인트를 포함한다.[0004] Methods, apparatus, and systems for controlling the processing of a substrate in a process chamber are described herein. In various embodiments in accordance with the present principles, a method of controlling the processing of a substrate in a process chamber that includes a movable magnetron and at least one power supply includes positioning a magnetron relative to a reference position on a surface of the substrate, Determining; And adjusting a power parameter of the at least one power supply that affects substrate processing, based on the determined position of the magnetron. In one embodiment, the power parameter comprises at least one power set point of at least one of a direct current (DC) source power, a radio frequency (RF) bias power, a DC shielding bias voltage, or an electromagnetic coil current of the at least one power supply.

[0005] 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버는 물리 기상 증착(PVD) 챔버를 포함하며, 조절하는 것은, 마그네트론의 결정된 포지션에 대응하는, 기판의 표면 상의 위치에서의 재료 증착의 레이트를 제어한다.[0005] In some embodiments, the process chamber includes a physical vapor deposition (PVD) chamber, and the conditioning controls the rate of material deposition at a location on the surface of the substrate, corresponding to the determined position of the magnetron.

[0006] 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버는 에칭 챔버를 포함하며, 조절하는 것은, 마그네트론의 결정된 포지션에 대응하는, 기판의 표면 상의 위치에서의 재료 에칭의 레이트를 제어한다.[0006] In some embodiments, the process chamber includes an etch chamber, and the adjusting controls the rate of material etch at a location on the surface of the substrate, corresponding to the determined position of the magnetron.

[0007] 본 원리들에 따른 다양한 실시예들에서, 이동가능 마그네트론 및 적어도 하나의 전력 공급부를 포함하는 프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 장치는 프로세서, 및 프로세서에 커플링된 메모리를 포함한다. 그러한 실시예들에서, 메모리는, 기판의 표면 상의 레퍼런스 위치에 대하여 마그네트론의 포지션을 결정하도록, 그리고 마그네트론의 결정된 포지션에 기초하여, 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 파라미터를 조절하도록, 장치를 구성하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 명령들을 저장하고 있다.[0007] In various embodiments according to the present principles, an apparatus for controlling the processing of a substrate in a process chamber comprising a movable magnetron and at least one power supply includes a processor, and a memory coupled to the processor. In such embodiments, the memory may be configured to configure the device to determine a position of the magnetron relative to a reference position on the surface of the substrate and to adjust power parameters of the at least one power supply based on the determined position of the magnetron And stores instructions executable by the processor.

[0008] 일부 실시예들에서, 장치는 프로세스 챔버에 포함된 2-축 구동기로부터 마그네트론의 포지션 정보를 수신한다.[0008] In some embodiments, the apparatus receives position information of the magnetron from a two-axis actuator included in the process chamber.

[0009] 본 원리들에 따른 다양한 실시예들에서, 기판 프로세싱 시스템은 프로세스 챔버를 포함하며, 그 프로세스 챔버는, 내측 볼륨; 기판을 지지하기 위해 내측 볼륨 내에 배치된 기판 지지부; 내측 볼륨에 노출된 전방 면을 갖는 타겟; 전방 면 반대편에 있는, 타겟의 배면 근처에 배치되고, 기판 지지부의 중심 축을 중심으로 회전가능한 이동가능 마그네트론; 및 프로세스 챔버에 전력을 제공하는 적어도 하나의 전력 공급부를 포함한다. 기판 프로세싱 시스템은 제어기를 더 포함하며, 그 제어기는 프로세서, 및 그 프로세서에 커플링된 메모리를 포함한다. 그러한 실시예들에서, 메모리는, 기판의 표면 상의 레퍼런스 위치에 대하여 마그네트론의 포지션을 결정하도록, 그리고 마그네트론의 결정된 포지션에 기초하여, 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 파라미터를 조절하도록, 제어기를 구성하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 명령들을 저장하고 있다.[0009] In various embodiments according to the present principles, the substrate processing system comprises a process chamber, the process chamber comprising: an inner volume; A substrate support disposed within the inner volume for supporting the substrate; A target having a front face exposed to an inner volume; A movable magnetron disposed on the front side opposite the backside of the target and rotatable about a central axis of the substrate support; And at least one power supply for providing power to the process chamber. The substrate processing system further includes a controller, the controller including a processor and a memory coupled to the processor. In such embodiments, the memory may be configured to configure the controller to determine a position of the magnetron relative to a reference position on the surface of the substrate and to adjust power parameters of the at least one power supply based on the determined position of the magnetron And stores instructions executable by the processor.

[0010] 일부 실시예들에서, 기판 프로세싱 시스템은, 마그네트론의 이동을 제어하고, 제어기에 마그네트론의 포지션 정보를 통신하기 위한 2-축 구동기를 더 포함한다.[0010] In some embodiments, the substrate processing system further includes a two-axis actuator for controlling movement of the magnetron and for communicating position information of the magnetron to the controller.

[0011] 본 원리들에 따른 다른 및 추가적인 실시예들이 아래에서 설명된다.[0011] Other and further embodiments in accordance with the present principles are described below.

[0012] 앞서 간략히 요약되고 아래에서 더 상세히 논의되는 본 개시내용의 실시예들은 첨부된 도면들에 도시된 본 개시내용의 예시적인 실시예들을 참조하여 이해될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 실시예들을 예시하는 것이므로 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0013] 도 1은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 물리 기상 증착(PVD) 챔버의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0014] 도 2는 본 원리들의 실시예들에 따른, 프로세스 챔버 내에서 기판 상의 프로세스 균일성을 제어하기 위한 시스템의 고 레벨 블록도를 도시한다.
[0015] 도 3은 본 원리들의 실시예에 따른, 도 2의 시스템에서 사용하는 데 적합한 제어기의 고 레벨 블록도를 도시한다.
[0016] 도 4a는 증착 프로세스로부터 기인한 축-외 증착 레이트 측정을 도시한다.
[0017] 도 4b는 축방향 막 증착 프로세스의 증착 레이트 측정을 도시하며, 여기서, 기판의 외측 부분이 기판의 중심 부분보다 더 과중한 증착 레이트를 나타낸다.
[0018] 도 5a는 불-균일한 증착 프로세스로부터 기인한 기판 상의 타겟 재료의 증착의 그래프 표현을 도시한다.
[0019] 도5b는 본 원리들의 실시예에 따라 보정된, 도 5a의 불-균일한 증착 프로세스의 보정의 그래프 표현을 도시한다.
[0020] 도 6a는 본 원리들의 실시예에 따른, 프로세스 챔버의 마그네트론의 반경방향 포지션에 기초하여 전력 공급부의 전력 세트 포인트를 조정하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 함수 곡선들의 그래프 표현을 도시한다.
[0021] 도 6b는 본 원리들의 실시예에 따른, 프로세스 챔버의 마그네트론의 각도 포지션에 기초하여 전력 공급부의 전력 세트 포인트를 조정하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 함수 곡선들의 그래프 표현을 도시한다.
[0022] 도 7은 본 원리들의 실시예에 따른, 프로세스 챔버 내의 기판 프로세싱을 제어하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
[0023] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 도면들은 실척대로 도시된 것이 아니고, 명확성을 위해 간략화될 수 있다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들은 추가적인 설명 없이 다른 실시예들에 유익하게 포함될 수 있다.[0012] Embodiments of the present disclosure, briefly summarized above and discussed in further detail below, may be understood with reference to the illustrative embodiments of the present disclosure shown in the accompanying drawings. It should be understood, however, that the appended drawings illustrate only typical embodiments of the present disclosure and are not therefore to be considered to be limiting of the scope, as this disclosure may permit other equally effective embodiments.
[0013] FIG. 1 illustrates a schematic cross-sectional view of a physical vapor deposition (PVD) chamber in accordance with some embodiments of the present disclosure.
[0014] FIG. 2 illustrates a high-level block diagram of a system for controlling process uniformity on a substrate within a process chamber, in accordance with embodiments of the present principles.
[0015] FIG. 3 illustrates a high-level block diagram of a controller suitable for use in the system of FIG. 2, in accordance with an embodiment of the present principles.
[0016] Figure 4a illustrates off-axis deposition rate measurements resulting from a deposition process.
[0017] FIG. 4B illustrates a deposition rate measurement of an axial film deposition process, wherein the outer portion of the substrate exhibits a deposition rate that is greater than the central portion of the substrate.
[0018] FIG. 5A shows a graphical representation of the deposition of a target material on a substrate resulting from a non-uniform deposition process.
[0019] FIG. 5B illustrates a graphical representation of the correction of the non-uniform deposition process of FIG. 5A, corrected in accordance with an embodiment of the present principles.
[0020] FIG. 6A illustrates a graphical representation of exemplary function curves that may be used to adjust the power set point of a power supply based on the radial position of the magnetron of the process chamber, in accordance with embodiments of the present principles.
[0021] FIG. 6B illustrates a graphical representation of exemplary function curves that may be used to adjust the power set point of a power supply based on the angular position of the magnetron of the process chamber, in accordance with embodiments of the present principles.
[0022] FIG. 7 illustrates a flow diagram of a method for controlling substrate processing in a process chamber, in accordance with an embodiment of the present principles.
[0023] To facilitate understanding, identical reference numerals have been used, where possible, to designate identical elements that are common to the figures. The drawings are not drawn to scale, but may be simplified for clarity. The elements and features of one embodiment may be beneficially incorporated into other embodiments without further explanation.

[0024] 본 원리들의 실시예들은, 마그네트론의 각도 포지션 및/또는 반경방향 포지션에 기초하여 실시간으로 프로세스 제어를 가능하게 하는 고 분해능 제어 시스템에 관한 것이다. 예컨대, 마그네트론 포지션 및/또는 각도는 프로세스에 직접적으로 영향을 미치는 전력 공급부들의 제어에서 입력 파라미터들로서 사용될 수 있고, 그에 따라, 결과적인 증착된 막들 또는 에칭된 타겟에 새로운 제어 계층(layer of control)이 부가될 수 있다. 본 원리들의 실시예들은 유리하게, 플라즈마 프로세스 챔버들에서 유발되는, 기판 상의 프로세스 레이트 불-균일성들, 이를테면 중심-고속(center-fast), 중심-저속(center-slow), 및 좌측-우측 또는 비대칭 스큐(skew)를 감소시킬 수 있거나, 제어할 수 있거나, 또는 제거할 수 있다. 스큐는 일반적으로, 기판의 구역들 간의 프로세스 결과들의 차이를 지칭한다. 예시적인 예로서, 프로세스 결과들은, 물리 기상 증착 동작에 의해 기판의 타겟 표면 상에 증착된 재료의 양, 또는 에칭 동작 동안 기판으로부터 제거된 재료의 양일 수 있다. 스큐는 좌측 대 우측 차이들, 중심 대 에지 차이들, 피처의 상단 대 하단, 또는 이들의 임의의 조합을 특징으로 할 수 있다. 일부 경우들에서, 스큐는 프로세스 시퀀스에서 기판을 프로세싱하기 위해 사용된 이전의 프로세스 챔버에 관련되거나, 또는 그렇지 않으면, 그 이전의 프로세스 챔버에 의해 야기된다. 스큐에 대한 부가적인 원인(contributor)들은 플라즈마를 생성하기 위해 사용되는 RF 전력 애플리케이터에 의한 전력 전달, 온도, 압력, 및 유동의 비대칭들을 포함한다. 본 원리들의 실시예들이 PVD 프로세스에 대하여 주로 설명될 것이지만, 개시되는 실시예들이 제한적인 것으로 고려되지 않아야 한다. 본 개시내용의 실시예들은 증착 프로세스들 및 에칭 프로세스들에 적용될 수 있다.[0024] Embodiments of the present principles are directed to high resolution control systems that enable process control in real time based on the angular position and / or radial position of the magnetron. For example, the magnetron position and / or angle can be used as input parameters in the control of the power supplies directly affecting the process, thereby providing a new layer of control to the resulting deposited films or etched targets. Can be added. Embodiments of the present principles may advantageously be applied to process rate non-uniformities on the substrate, such as center-fast, center-slow, and left-right Or asymmetric skew may be reduced, controlled, or eliminated. Skew generally refers to differences in process results between zones of a substrate. As an illustrative example, the process results may be the amount of material deposited on the target surface of the substrate by physical vapor deposition operations, or the amount of material removed from the substrate during the etching operation. The skew may be characterized by left to right differences, center to edge differences, bottom to top of the feature, or any combination thereof. In some cases, the skew is related to the previous process chamber used to process the substrate in the process sequence, or otherwise caused by the previous process chamber. Additional contributors to skew include asymmetries of power delivery, temperature, pressure, and flow by the RF power applicator used to generate the plasma. While embodiments of the present principles will be described primarily with reference to a PVD process, the disclosed embodiments should not be considered limiting. Embodiments of the present disclosure may be applied to deposition processes and etching processes.

[0025] 도 1은 본 개시내용의 실시예들에 따른, 기판 상에 재료들을 스퍼터 증착하는 데 적합한 예시적인 PVD 챔버(프로세스 챔버(100)), 예컨대 스퍼터 프로세스 챔버를 도시한다. 본 개시내용으로부터 이익을 얻도록 적응될 수 있는 적합한 PVD 챔버들의 예시적인 예들은 ALPS® Plus 및 SIP ENCORE® PVD 프로세스 챔버들을 포함하며, 이들 둘 모두는 캘리포니아, 산타클라라의 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수가능하다. 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 뿐만 아니라 다른 제조자들로부터 입수가능한 다른 프로세싱 챔버들이 또한, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 적응될 수 있다.[0025] Figure 1 illustrates an exemplary PVD chamber (process chamber 100), e.g., a sputter process chamber, suitable for sputter depositing materials on a substrate, in accordance with embodiments of the present disclosure. Illustrative examples of suitable PVD chambers that may be adapted to benefit from the present disclosure include ALPS® Plus and SIP ENCORE® PVD process chambers, both of which are available from Applied Materials, Inc., Santa Clara, Calif. , ≪ / RTI > Other processing chambers available from Applied Materials, Inc., as well as from other manufacturers, may also be adapted in accordance with the embodiments described herein.

[0026] 프로세스 챔버(100)는 상부 측벽(102), 하부 측벽(103), 접지 어댑터(104), 및 덮개 조립체(111)를 가지며, 이들은 바디(105)를 정의하고, 바디(105)는 그 바디(105)의 내부 볼륨(106)을 밀폐한다. 어댑터 플레이트(107)가 상부 측벽(102)과 하부 측벽(103) 사이에 배치될 수 있다. 기판 지지부, 이를테면 페데스탈(108)이 프로세스 챔버(100)의 내부 볼륨(106)에 배치된다. 기판 이송 포트(109)가 내부 볼륨(106) 내외로 기판들을 이송하기 위해 하부 측벽(103)에 형성된다.[0026] The process chamber 100 has an upper sidewall 102, a lower sidewall 103, a grounding adapter 104 and a lid assembly 111 that define a body 105 and a body 105 105). ≪ / RTI > An adapter plate 107 may be disposed between the upper side wall 102 and the lower side wall 103. A substrate support, such as a pedestal 108, is disposed in the interior volume 106 of the process chamber 100. A substrate transfer port 109 is formed in the lower sidewall 103 for transferring substrates into and out of the inner volume 106.

[0027] 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버(100)는, 예컨대, 티타늄, 알루미늄 옥사이드, 알루미늄, 알루미늄 옥시나이트라이드, 구리, 탄탈럼, 탄탈럼 나이트라이드, 탄탈럼 옥시나이트라이드, 티타늄 옥시나이트라이드, 텅스텐, 텅스텐 나이트라이드, 또는 다른 재료들을 기판, 이를테면 기판(101) 상에 증착하도록 구성된다.[0027] In some embodiments, the process chamber 100 may be made of a material such as, for example, titanium, aluminum oxide, aluminum, aluminum oxynitride, copper, tantalum, tantalum nitride, tantalum oxynitride, titanium oxynitride, tungsten, Tungsten nitride, or other materials on a substrate, such as substrate 101. [

[0028] 가스 소스(110)가 내부 볼륨(106) 내로 프로세스 가스들을 공급하기 위해 프로세스 챔버(100)에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 프로세스 가스들은, 필요한 경우, 비활성 가스들, 비-반응성 가스들, 및 반응성 가스들을 포함할 수 있다. 가스 소스(110)에 의해 제공될 수 있는 프로세스 가스들의 예들은 특히, 아르곤 가스(Ar), 헬륨(He), 네온 가스(Ne), 질소 가스(N2), 산소 가스(O2), 및 수증기(H2O)를 포함한다(그러나 이에 제한되지는 않음).[0028] A gas source 110 is coupled to the process chamber 100 for supplying process gases into the interior volume 106. In some embodiments, the process gases may include, if desired, inert gases, non-reactive gases, and reactive gases. Examples of processes that may be provided by the gas source 110 gases are in particular, argon gas (Ar), helium (He), neon gas (Ne), nitrogen gas (N 2), oxygen gas (O 2), and (But not limited to) water vapor (H 2 O).

[0029] 내부 볼륨(106)의 압력을 주어진 프로세스에 대한 임의의 적합한 압력으로 제어하기 위해, 내부 볼륨(106)과 연통하는 펌프(112)가 프로세스 챔버(100)에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 증착 동안, 프로세스 챔버(100)의 압력 레벨은 약 1 Torr 또는 그 미만으로 유지될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버(100)의 압력 레벨은 증착 동안 약 500 mTorr 또는 그 미만으로 유지될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버(100)의 압력 레벨은 증착 동안 약 1 mTorr 내지 약 300 mTorr로 유지될 수 있다.[0029] To control the pressure of the internal volume 106 to any suitable pressure for a given process, a pump 112 in communication with the internal volume 106 is coupled to the process chamber 100. In some embodiments, during deposition, the pressure level of the process chamber 100 may be maintained at about 1 Torr or less. In some embodiments, the pressure level of the process chamber 100 may be maintained at about 500 mTorr or less during deposition. In some embodiments, the pressure level of the process chamber 100 may be maintained between about 1 mTorr and about 300 mTorr during deposition.

[0030] 접지 어댑터(104)는 기판 상에 스퍼터 증착될 재료로 제작된 타겟과 같은 스퍼터링 소스(114)를 지지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스퍼터링 소스(114)는 티타늄(Ti) 금속, 탄탈럼 금속(Ta), 텅스텐(W) 금속, 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 이들의 합금들, 이들의 조합들 등으로 제작될 수 있다.[0030] The grounding adapter 104 may support a sputtering source 114 such as a target made of a material to be sputter deposited on a substrate. In some embodiments, the sputtering source 114 is formed of a metal such as titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu) , Alloys thereof, combinations thereof, and the like.

[0031] 스퍼터링 소스(114)는 스퍼터링 소스(114)를 위한 전력 공급부(117)를 포함하는 소스 조립체(116)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 공급부(117)는 RF 전력 공급부일 수 있다. 일부 실시예들에서, 대안적으로, 전력 공급부(117)는 DC 전력 공급부일 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 공급부(117)는 DC 및 RF 전력 소스들 둘 모두를 포함할 수 있다.[0031] The sputtering source 114 may be coupled to a source assembly 116 that includes a power supply 117 for the sputtering source 114. In some embodiments, the power supply 117 may be an RF power supply. In some embodiments, alternatively, the power supply 117 may be a DC power supply. In some embodiments, power supply 117 may include both DC and RF power sources.

[0032] 회전가능 자석들의 세트를 포함하는 마그네트론 조립체(마그네트론(119))가 스퍼터링 소스(114)에 인접하게 커플링될 수 있으며, 그 마그네트론 조립체는 프로세싱 동안 스퍼터링 소스(114)로부터의 재료들의 효율적인 스퍼터링을 향상시킨다. 마그네트론 조립체의 예들은 특히, 전자기 선형 마그네트론, 서펜타인(serpentine) 마그네트론, 나선형 마그네트론, 더블-디지테이티드(double-digitated) 마그네트론, 직사각화 나선형(rectangularized spiral) 마그네트론을 포함한다. 마그네트론 조립체는 자석들의 회전을 제어하기 위한 적어도 하나의 모터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 자석들의 회전을 제어하기 위해 2개의 모터들이 제공된다. 로터리 인코더들, 포지션 센서들 등이 마그네트론(119)의 각도 포지션을 표현하는 신호를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 마그네트론(119)의 반경방향 포지션은 각도 포지션으로부터 계산될 수 있거나, 또는 하나 이상의 인코더들, 포지션 센서들 등을 사용하여 결정될 수 있다.[0032] A magnetron assembly (magnetron 119) comprising a set of rotatable magnets may be coupled adjacent to the sputtering source 114, which enhances efficient sputtering of materials from the sputtering source 114 during processing . Examples of magnetron assemblies include, in particular, electromagnetic linear magnetrons, serpentine magnetrons, spiral magnetrons, double-digitated magnetrons, and rectangularized spiral magnetrons. The magnetron assembly includes at least one motor for controlling the rotation of the magnets. In some embodiments, two motors are provided to control the rotation of the magnets. Rotary encoders, position sensors, etc. may be used to provide a signal representative of the angular position of the magnetron 119. The radial position of the magnetron 119 may be calculated from the angular position, or may be determined using one or more encoders, position sensors, and the like.

[0033] 일부 실시예들에서, 스퍼터링 소스(114)로부터 축출된 금속성 이온들을 가이딩하기 위한 자기장을 생성하는 것을 보조하기 위해, 제1 세트의 자석들(194)이 어댑터 플레이트(107)와 상부 측벽(102) 사이에 배치될 수 있다. 스퍼터링 소스(114)로부터의 축출된 재료들을 가이딩하기 위한 자기장을 생성하는 것을 보조하기 위해, 제2 세트의 자석들(196)이 접지 어댑터(104)에 인접하게 배치될 수 있다. 프로세스 챔버(100) 주위에 배치된 자석들의 수는 플라즈마 해리(dissociation) 및 스퍼터링 효율을 제어하도록 선택될 수 있다. 제1 및 제2 세트들의 자석들(194, 196)은 전자석들에 의해 생성되는 자기장의 크기를 제어하기 위해 전력 소스에 커플링된 전자석들일 수 있다.[0033] In some embodiments, a first set of magnets 194 may be disposed between the adapter plate 107 and the upper sidewall 102 (see FIG. 10) to assist in creating a magnetic field for guiding the metallic ions ejected from the sputtering source 114 As shown in FIG. A second set of magnets 196 may be disposed adjacent to the ground adapter 104 to assist in creating a magnetic field for guiding the evacuated materials from the sputtering source 114. The number of magnets disposed around the process chamber 100 may be selected to control plasma dissociation and sputtering efficiency. The first and second sets of magnets 194, 196 may be electromagnets coupled to a power source to control the magnitude of the magnetic field produced by the electromagnets.

[0034] RF 전력 소스(180)가 스퍼터링 소스(114)와 페데스탈(108) 사이에 바이어스 전력을 제공하기 위해 페데스탈(108)을 통해 프로세스 챔버(100)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, RF 전력 소스(180)는 약 400 Hz 내지 약 60 MHz, 이를테면 약 13.56 MHz의 주파수를 가질 수 있다.[0034] An RF power source 180 may be coupled to the process chamber 100 through the pedestal 108 to provide bias power between the sputtering source 114 and the pedestal 108. In some embodiments, the RF power source 180 may have a frequency of about 400 Hz to about 60 MHz, such as about 13.56 MHz.

[0035] 프로세스 챔버(100)는 상부 차폐부(113) 및 하부 차폐부(120)를 더 포함한다. 콜리메이터(collimator)(118)가 내부 볼륨(106)에서 스퍼터링 소스(114)와 페데스탈(108) 사이에 포지셔닝된다. 콜리메이터(118)는 내부 볼륨(106) 내에 가스 및/또는 재료 플럭스를 지향시키기 위해 복수의 애퍼처(aperture)들을 포함한다. 콜리메이터(118)는 임의의 고정 수단을 사용하여 상부 차폐부(113)에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 콜리메이터(118)는 상부 차폐부(113)와 일체로 형성될 수 있다. 콜리메이터(118)는 전기적으로 바이어싱되어, 부가된 DC 바이어스로 인해 증착 레이트를 증가시킬 뿐만 아니라 기판으로의 이온 플럭스 및 기판에서의 뉴트럴(neutral) 각도 분포를 제어할 수 있다. 콜리메이터를 전기적으로 바이어싱하는 것은 콜리메이터에 대한 이온 손실을 감소시켜서, 유리하게, 기판에서의 더 큰 이온/뉴트럴 비율들을 가능하게 한다. 선택적으로, 스위치(199)가 상부 차폐부(113) 및 콜리메이터(118)를 콜리메이터 전력 소스(190)에 선택적으로 커플링시키기 위해 상부 차폐부(113)와 콜리메이터 전력 소스(190) 사이에 배치될 수 있다.[0035] The process chamber 100 further includes an upper shield 113 and a lower shield 120. A collimator 118 is positioned between the sputtering source 114 and the pedestal 108 in the internal volume 106. The collimator 118 includes a plurality of apertures to direct gas and / or material flux into the interior volume 106. The collimator 118 is coupled to the top shield 113 using any securing means. In some embodiments, the collimator 118 may be integrally formed with the top shield 113. The collimator 118 may be electrically biased to control the ion flux into the substrate and the neutral angular distribution in the substrate as well as increase the deposition rate due to the added DC bias. Electrically biasing the collimator reduces the ion loss to the collimator, advantageously enabling greater ion / neutral ratios in the substrate. A switch 199 may be placed between the top shield 113 and the collimator power source 190 to selectively couple the top shield 113 and the collimator 118 to the collimator power source 190. [ .

[0036] 일부 실시예들에서, 콜리메이터(118)는 콜리메이터(118)를 통과하는 이온들의 방향을 제어하기 위해 바이폴라 모드로 전기적으로 바이어싱될 수 있다. 예컨대, 제어가능 직류(DC) 또는 AC 콜리메이터 전력 소스(190)가 콜리메이터(118)를 바이어싱하기 위해 콜리메이터(118)에 교번 펄스형 양 또는 음의 전압을 제공하도록 콜리메이터(118)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 콜리메이터 전력 소스(190)는 DC 전력 소스이다.[0036] In some embodiments, the collimator 118 may be electrically biased in a bipolar mode to control the direction of ions passing through the collimator 118. For example, a controllable direct current (DC) or AC collimator power source 190 may be coupled to the collimator 118 to provide an alternating pulsed positive or negative voltage to the collimator 118 to bias the collimator 118 . In some embodiments, the collimator power source 190 is a DC power source.

[0037] 콜리메이터(118)에 바이어스를 인가하는 것을 가능하게 하기 위해, 콜리메이터(118)는 접지된 챔버 컴포넌트들, 이를테면 접지 어댑터(104)로부터 전기적으로 절연된다. 예컨대, 도 1에 도시된 실시예에서, 콜리메이터(118)는 상부 차폐부(113)에 커플링되며, 그 상부 차폐부(113)는 차례로 프로세스 툴 어댑터(138)에 커플링된다. 프로세스 툴 어댑터(138)는 프로세스 챔버(100) 내의 프로세싱 조건들과 양립가능한 적합한 전도성 재료들로 제조될 수 있다. 절연체 링(156) 및 절연체 링(157)이 접지 어댑터(104)로부터 프로세스 툴 어댑터(138)를 전기적으로 절연시키기 위해 프로세스 툴 어댑터(138)의 양 측에 배치된다. 절연체 링들(156, 157)은 적합한 프로세스 양립가능 유전체 재료들로 제조될 수 있다.[0037] To enable biasing of the collimator 118, the collimator 118 is electrically isolated from the grounded chamber components, such as the grounding adapter 104. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, the collimator 118 is coupled to the top shield 113, which in turn is coupled to the process tool adapter 138. The process tool adapter 138 may be made of suitable conductive materials compatible with the processing conditions in the process chamber 100. An insulator ring 156 and an insulator ring 157 are disposed on either side of the process tool adapter 138 to electrically isolate the process tool adapter 138 from the ground adapter 104. The insulator rings 156 and 157 may be made of suitable process compatible dielectric materials.

[0038] 프로세스 툴 어댑터(138)는 내부 볼륨(106) 내의 프로세스 툴, 이를테면 콜리메이터(118)를 지지하는 것을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 피처들을 포함한다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 프로세스 툴 어댑터(138)는, 상부 차폐부(113)를 지지하기 위해 반경방향 내측 방향으로 연장된 탑재 링 또는 셸프(164)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 탑재 링 또는 셸프(164)는, 프로세스 툴 어댑터(138)에 탑재된 상부 차폐부(113)와의 더 균일한 열 접촉을 가능하게 하기 위한, 프로세스 툴 어댑터(138)의 내측 직경 주위의 연속적인 링이다.[0038] The process tool adapter 138 includes one or more features to enable supporting a process tool in the internal volume 106, such as the collimator 118. For example, as shown in FIG. 1, the process tool adapter 138 includes a mounting ring or shelf 164 extending radially inwardly to support the upper shield 113. In some embodiments, the mounting ring or shelf 164 may be disposed on the inner side of the process tool adapter 138 to enable more uniform thermal contact with the upper shield 113 mounted on the process tool adapter 138. In some embodiments, It is a continuous ring around the diameter.

[0039] 일부 실시예들에서, 프로세싱 동안 생성되는 열을 제거하도록 프로세스 툴 어댑터(138)를 통해 냉각제를 유동시키는 것을 가능하게 하기 위해, 냉각제 채널(166)이 프로세스 툴 어댑터(138)에 제공될 수 있다. 예컨대, 적합한 냉각제, 이를테면 물을 제공하기 위해 냉각제 소스(153)에 냉각제 채널(166)이 커플링될 수 있다. 유리하게, 냉각제 채널(166)은 다른 냉각된 챔버 컴포넌트들, 이를테면 접지 어댑터(104)로 용이하게 전달되지 않는, 프로세스 툴(예컨대, 콜리메이터(118))로부터의 열을 제거한다. 예컨대, 프로세스 툴 어댑터(138)와 접지 어댑터(104) 사이에 배치된 절연체 링들(156, 157)은 전형적으로, 불량한 열 전도율을 갖는 재료들로 제조된다. 따라서, 절연체 링들(156, 157)은 콜리메이터(118)로부터 접지 어댑터(104)로의 열 전달의 레이트를 감소시키며, 프로세스 툴 어댑터(138)는 유리하게, 콜리메이터(118)의 냉각의 레이트를 유지하거나 또는 증가시킨다. 프로세스 툴 어댑터(138)에 제공된 냉각제 채널(166)에 부가하여, 접지 어댑터(104)가 또한, 프로세싱 동안 생성되는 열을 제거하는 것을 추가로 가능하게 하기 위해 냉각제 채널을 포함할 수 있다.[0039] In some embodiments, a coolant channel 166 may be provided in the process tool adapter 138 to enable flow of coolant through the process tool adapter 138 to remove heat generated during processing. For example, the coolant channel 166 may be coupled to a coolant source 153 to provide a suitable coolant, such as water. Advantageously, the coolant channel 166 removes heat from the process tool (e.g., collimator 118), which is not readily transferred to other cooled chamber components, such as the ground adapter 104. For example, insulator rings 156 and 157 disposed between the process tool adapter 138 and the ground adapter 104 are typically made of materials with poor thermal conductivity. Thus, the insulator rings 156 and 157 reduce the rate of heat transfer from the collimator 118 to the ground adapter 104, and the process tool adapter 138 advantageously maintains the rate of cooling of the collimator 118 Or increase. In addition to the coolant channel 166 provided in the process tool adapter 138, the ground adapter 104 may also include a coolant channel to further enable the removal of heat generated during processing.

[0040] 프로세스 챔버(100)의 내부 볼륨(106) 내의 중앙 개구 내에 상부 차폐부(113)를 지지하기 위해, 반경방향 내측으로 연장된 레지(예컨대, 탑재 링 또는 셸프(164))가 제공된다. 일부 실시예들에서, 셸프(164)는, 사용 동안, 콜리메이터(118)로부터 냉각제 채널(166)에서 유동하는 냉각제로의 열 전달을 최대화하는 것을 가능하게 하기 위해, 냉각제 채널(166) 근처의 위치에 배치된다.[0040] A radially inwardly extending ledge (e.g., a mounting ring or shelf 164) is provided to support the upper shield 113 within a central opening in the interior volume 106 of the process chamber 100. In some embodiments, the shelves 164 may be positioned at a location near the coolant channel 166 to allow for maximization of heat transfer from the collimator 118 to the coolant flowing in the coolant channel 166 during use, .

[0041] 일부 실시예들에서, 하부 차폐부(120)는, 상부 측벽(102) 또는 접지 어댑터(104)의 내부 및 콜리메이터(118) 근처에 제공될 수 있다. 하부 차폐부(120)는 반경방향 외측으로 연장된 플랜지(122)를 갖는 튜브형 바디(121)를 포함할 수 있으며, 그 플랜지(122)는 튜브형 바디(121)의 상부 표면에 배치된다. 플랜지(122)는 상부 측벽(102)의 상부 표면과의 메이팅 인터페이스를 제공한다. 일부 실시예들에서, 하부 차폐부(120)의 튜브형 바디(121)는 튜브형 바디(121)의 나머지의 내측 직경보다 더 작은 내측 직경을 갖는 숄더 구역(123)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 튜브형 바디(121)의 내측 표면은 반경방향 내측으로 테이퍼링된 표면(124)을 따라 숄더 구역(123)의 내측 표면으로 전환된다.[0041] In some embodiments, the bottom shield 120 may be provided within the interior of the top sidewall 102 or the ground adapter 104 and near the collimator 118. The lower shield 120 may include a tubular body 121 having a flange 122 extending radially outwardly and the flange 122 is disposed on the upper surface of the tubular body 121. The flange 122 provides a mating interface with the top surface of the top side wall 102. In some embodiments, the tubular body 121 of the lower shield 120 may include a shoulder section 123 having an inner diameter that is smaller than the inner diameter of the remainder of the tubular body 121. In some embodiments, the inner surface of the tubular body 121 is converted to the inner surface of the shoulder area 123 along the radially inwardly tapered surface 124.

[0042] 차폐 링(126)이 프로세스 챔버(100)에서 하부 차폐부(120)에 인접하게 그리고 어댑터 플레이트(107)와 하부 차폐부(120) 중간에 배치될 수 있다. 차폐 링(126)은 어댑터 플레이트(107)의 내부 측벽과 하부 차폐부(120)의 숄더 구역(123)의 대향 면에 의해 형성된 리세스(recess)(128)에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다.[0042] A shielding ring 126 may be disposed in the process chamber 100 adjacent the lower shield 120 and intermediate the adapter plate 107 and the lower shield 120. The shield ring 126 may be at least partially disposed in a recess 128 formed by the inner side wall of the adapter plate 107 and the opposing side of the shoulder area 123 of the lower shield 120.

[0043] 일부 실시예들에서, 차폐 링(126)은 하부 차폐부(120)의 숄더 구역(123)의 외측 직경보다 더 큰 내측 직경을 갖는 축방향으로 돌출된 환상 측벽(127)을 포함할 수 있다. 반경방향 플랜지(130)가 환상 측벽(127)으로부터 연장된다. 반경방향 플랜지(130)는 반경방향 플랜지(130)의 하부 표면 상에 형성된 돌출부(132)를 포함한다. 돌출부(132)는 차폐 링(126)의 환상 측벽(127)의 내측 직경 표면에 실질적으로 평행한 배향으로 반경방향 플랜지(130)의 표면으로부터 연장된 원형 리지일 수 있다. 돌출부(132)는 일반적으로, 페데스탈(108) 상에 배치된 에지 링(136)에 형성된 리세스(134)와 메이팅하도록 적응된다. 리세스(134)는 에지 링(136)에 형성된 원형 그루브일 수 있다. 돌출부(132)와 리세스(134)의 맞물림은 페데스탈(108)의 길이방향 축에 대하여 차폐 링(126)을 센터링(center)한다.[0043] In some embodiments, the shield ring 126 may include an axially projecting annular side wall 127 having an inner diameter greater than the outer diameter of the shoulder section 123 of the lower shield 120. A radial flange 130 extends from the annular side wall 127. The radial flange 130 includes a protrusion 132 formed on the lower surface of the radial flange 130. The protrusion 132 may be a circular ridge extending from the surface of the radial flange 130 in an orientation substantially parallel to the inner diameter surface of the annular side wall 127 of the shield ring 126. The protrusion 132 is generally adapted to mate with a recess 134 formed in the edge ring 136 disposed on the pedestal 108. The recess 134 may be a circular groove formed in the edge ring 136. The engagement of the projection 132 with the recess 134 centers the shield ring 126 about the longitudinal axis of the pedestal 108.

[0044] 기판(101)(리프트 핀들(140) 상에 지지된 것으로 도시됨)은 페데스탈(108)과 로봇 블레이드(미도시) 사이의 합동(coordinated) 포지셔닝 교정에 의해 페데스탈(108)의 길이방향 축에 대하여 센터링된다. 따라서, 기판(101)이 프로세스 챔버(100) 내에서 센터링될 수 있으며, 차폐 링(126)이 프로세싱 동안 기판(101) 주위에서 반경방향으로 센터링될 수 있다.[0044] The substrate 101 (shown as supported on the lift pins 140) is moved relative to the longitudinal axis of the pedestal 108 by a coordinated positioning calibration between the pedestal 108 and the robotic blade (not shown) Centered. Thus the substrate 101 can be centered within the process chamber 100 and the shield ring 126 can be radially centered about the substrate 101 during processing.

[0045] 동작에서, 기판(101)이 상부에 배치된 로봇 블레이드(미도시)가 기판 이송 포트(109)를 통해 연장된다. 페데스탈(108)은 페데스탈(108)로부터 연장된 리프트 핀들(140)로 기판(101)이 이송될 수 있게 하기 위해 하강될 수 있다. 리프트 핀들(140) 및/또는 페데스탈(108)의 리프팅 및 하강은 페데스탈(108)에 커플링된 구동부(142)에 의해 제어될 수 있다. 기판(101)은 페데스탈(108)의 기판 수용 표면(144) 상으로 하강될 수 있다. 기판(101)이 페데스탈(108)의 기판 수용 표면(144) 상에 포지셔닝된 상태로, 기판(101)에 대해 스퍼터 증착이 수행될 수 있다. 에지 링(136)은 프로세싱 동안 기판(101)으로부터 전기적으로 절연될 수 있다. 따라서, 기판 수용 표면(144)은, 기판(101)이 에지 링(136)과 접촉하는 것이 방지되도록, 기판(101)에 인접한, 에지 링(136)의 부분들의 높이보다 더 높은 높이를 가질 수 있다. 스퍼터 증착 동안, 기판(101)의 온도는 페데스탈(108)에 배치된 열 제어 채널들(146)을 활용함으로써 제어될 수 있다.[0045] In operation, a robot blade (not shown) with the substrate 101 disposed thereon is extended through the substrate transfer port 109. The pedestal 108 can be lowered to allow the substrate 101 to be transported to the lift pins 140 extending from the pedestal 108. Lifting and lowering of the lift pins 140 and / or the pedestal 108 may be controlled by a drive 142 coupled to the pedestal 108. The substrate 101 may be lowered onto the substrate receiving surface 144 of the pedestal 108. Sputter deposition can be performed on the substrate 101 with the substrate 101 positioned on the substrate receiving surface 144 of the pedestal 108. [ The edge ring 136 may be electrically isolated from the substrate 101 during processing. The substrate receiving surface 144 may have a height that is greater than the height of portions of the edge ring 136 adjacent the substrate 101 such that the substrate 101 is prevented from contacting the edge ring 136. [ have. During sputter deposition, the temperature of the substrate 101 may be controlled by utilizing the thermal control channels 146 disposed in the pedestal 108. [

[0046] 일부 프로세스들에서, 스퍼터 증착 후에, 기판(101)은, 리프트 핀들(140)을 활용하여, 페데스탈(108)로부터 이격된 포지션으로 상승될 수 있다. 상승된 위치는 어댑터 플레이트(107)에 인접한 리플렉터 링(148)과 차폐 링(126) 중 하나 또는 둘 모두에 인접할 수 있다. 어댑터 플레이트(107)는, 어댑터 플레이트(107)의 오목 표면(152)과 리플렉터 링(148)의 하부 표면 중간의 포지션에서 어댑터 플레이트(107)에 커플링된 하나 이상의 램프들(150)을 포함한다. 램프들(150)은 가시 또는 근 가시 파장들, 이를테면 적외선(IR) 및/또는 자외선(UV) 스펙트럼 내의 광학 및/또는 복사 에너지를 제공한다. 램프들(150)로부터의 에너지는 기판(101) 및 기판(101) 상에 증착된 재료를 가열하기 위해, 기판(101)의 배면(즉, 하부 표면) 쪽으로 반경방향 내측으로 집중된다. 기판(101)을 둘러싸는 챔버 컴포넌트들 상의 반사성 표면들은, 에너지가 손실될 그리고/또는 활용되지 않게 될 다른 챔버 컴포넌트들로 향하지 않게 하면서 기판(101)의 배면 쪽으로 에너지를 집중시키는 역할을 한다. 어댑터 플레이트(107)는 가열 동안 어댑터 플레이트(107)의 온도를 제어하기 위해 냉각제 소스(153 또는 154)에 커플링될 수 있다.[0046] In some processes, after sputter deposition, the substrate 101 may be elevated to a position spaced from the pedestal 108 utilizing lift pins 140. The raised position may be adjacent one or both of the reflector ring 148 and the shield ring 126 adjacent the adapter plate 107. The adapter plate 107 includes one or more lamps 150 coupled to the adapter plate 107 at a position intermediate the recessed surface 152 of the adapter plate 107 and the lower surface of the reflector ring 148 . The lamps 150 provide optical and / or radiant energy within the visible or near-visible wavelengths, such as infrared (IR) and / or ultraviolet (UV) spectra. The energy from the lamps 150 is concentrated radially inward toward the backside (i.e., bottom surface) of the substrate 101 to heat the substrate 101 and the material deposited thereon. The reflective surfaces on the chamber components surrounding the substrate 101 serve to focus the energy towards the backside of the substrate 101, while not facing the other chamber components where energy will be lost and / or unavailable. Adapter plate 107 may be coupled to coolant source 153 or 154 to control the temperature of adapter plate 107 during heating.

[0047] 기판(101)을 미리 결정된 온도로 제어한 후에, 기판(101)은 페데스탈(108)의 기판 수용 표면(144) 상의 포지션으로 하강된다. 기판(101)은 페데스탈(108) 내의 열 제어 채널들(146)을 활용하여 전도를 통해 급속하게 냉각될 수 있다. 기판(101)의 온도는 수 초 내지 약 1분 내에 제1 온도로부터 제2 온도로 램프 다운(ramp down)될 수 있다. 기판(101)은 추가적인 프로세싱을 위해 기판 이송 포트(109)를 통해 프로세스 챔버(100)로부터 제거될 수 있다. 기판(101)은 미리 결정된 온도 범위, 이를테면 섭씨 250도 미만으로 유지될 수 있다.[0047] After controlling the substrate 101 to a predetermined temperature, the substrate 101 is lowered to a position on the substrate receiving surface 144 of the pedestal 108. The substrate 101 may be rapidly cooled through conduction utilizing the thermal control channels 146 in the pedestal 108. The temperature of the substrate 101 may ramp down from a first temperature to a second temperature within a period of from a few seconds to about one minute. The substrate 101 may be removed from the process chamber 100 through the substrate transfer port 109 for further processing. The substrate 101 may be maintained at a predetermined temperature range, such as less than 250 degrees Celsius.

[0048] 제어기(198)가 프로세스 챔버(100)에 커플링된다. 제어기(198)는 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(160), 메모리(158), 및 지원 회로들(162)을 포함한다. 제어기(198)는 가스 소스(110)로부터 프로세스 챔버(100) 내로의 가스 유동들을 조절하여 그리고 스퍼터링 소스(114)의 이온 충격을 제어하여, 프로세스 시퀀스를 제어하기 위해 활용된다. CPU(160)는 산업 현장에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서일 수 있다. 소프트웨어 루틴들은 메모리(158), 이를테면 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 플로피 또는 하드 디스크 드라이브, 또는 다른 형태의 디지털 저장소에 저장될 수 있다. 지원 회로들(162)은 CPU(160)에 통상적으로 커플링되고, 캐시, 클록 회로들, 입력/출력 서브시스템들, 전력 공급부들 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 루틴들은, CPU(160)에 의해 실행되는 경우, 아래에서 개시되는 프로세스들을 포함하는 프로세스들이 본 개시내용의 실시예들에 따라 수행되도록 프로세스 챔버(100)를 제어하는 특수 목적 컴퓨터(제어기)(198)로 CPU를 변환시킨다. 또한, 소프트웨어 루틴들은 프로세스 챔버(100)로부터 원격으로 위치된 제2 제어기(미도시)에 의해 저장 및/또는 실행될 수 있다.[0048] A controller 198 is coupled to the process chamber 100. The controller 198 includes a central processing unit (CPU) 160, a memory 158, and support circuits 162. A controller 198 is utilized to control the process sequence by regulating the gas flows into the process chamber 100 from the gas source 110 and by controlling the ion bombardment of the sputtering source 114. CPU 160 may be any type of general purpose computer processor that may be used in an industrial setting. The software routines may be stored in memory 158, such as random access memory, read only memory, floppy or hard disk drive, or other forms of digital storage. The support circuits 162 are typically coupled to the CPU 160 and may include cache, clock circuits, input / output subsystems, power supplies, and the like. The software routines include a special purpose computer (controller) (not shown) that, when executed by the CPU 160, controls the process chamber 100 such that processes including processes described below are performed in accordance with embodiments of the present disclosure 198). In addition, the software routines may be stored and / or executed by a second controller (not shown) remotely located from the process chamber 100.

[0049] 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버(100)는 실질적으로 실시간으로 프로세스의 제어를 가능하게 하기 위해, 디지털 통신들에 대한 ~1 ms 또는 그 미만의 네트워크 레이턴시에 대해 배선된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, “실시간”은 약 1 ms 또는 그 미만 이내를 의미한다.[0049] In some embodiments, the process chamber 100 is wired for network latencies of ~ 1 ms or less for digital communications, to enable control of the process in substantially real time. As used herein, " real time " means within about 1 ms or less.

[0050] 프로세싱 동안, 재료가 스퍼터링 소스(114)로부터 스퍼터링되고, 기판(101)의 표면 상에 증착된다. 스퍼터링 소스(114) 및 페데스탈(108)은 가스 소스(110)에 의해 공급된 프로세스 가스들로부터 형성된 플라즈마를 유지하기 위해, 전력 공급부(117) 또는 RF 전력 소스(180)에 의해, 서로에 대하여 바이어싱된다. 콜리메이터(118)에 인가되는 DC 전력은 또한 일정한 또는 펄스형 전력을 지원하여, 콜리메이터(118)를 통과하는 이온들과 뉴트럴들의 비율을 제어하고, 유리하게, 트렌치 측벽 및 하단 충전(fill-up) 능력을 향상시킨다. 플라즈마로부터의 이온들은 스퍼터링 소스(114) 쪽으로 가속되어 스퍼터링 소스(114)를 스트라이킹(strike)하여, 스퍼터링 소스(114)로부터 타겟 재료가 축출되게 한다. 축출된 타겟 재료, 및 일부 실시예들에서는 프로세스 가스들로부터의 하나 이상의 원소들이 기판(101) 상에 층을 형성한다.[0050] During processing, material is sputtered from the sputtering source 114 and deposited on the surface of the substrate 101. The sputtering source 114 and the pedestal 108 are connected to each other by a power supply 117 or an RF power source 180 to maintain a plasma formed from the process gases supplied by the gas source 110, It is. The DC power applied to the collimator 118 also supports constant or pulsed power to control the ratio of ions and neutrals through the collimator 118 and advantageously affect the trench side wall and bottom fill- Improves ability. Ions from the plasma are accelerated toward the sputtering source 114 and strike the sputtering source 114 to cause the target material to be ejected from the sputtering source 114. In some embodiments, the evacuated target material, and in some embodiments, one or more elements from the process gases form a layer on the substrate 101.

[0051] 동작에서 그리고 도 1을 참조하면, 마그네트론(119)은 마그네트론(119) 근처의 스퍼터링 소스(114)의 영역에서 타겟 재료의 축출을 향상시키기 위해, 스퍼터링 소스(114) 뒤에 포지셔닝된다. 본 발명자들은, 예컨대, 본원에서 설명되는 원리들에 따라 균일성 에러들을 보정하기 위하여, 증착 또는 에칭 프로세스를 제어하기 위해, 마그네트론(119)의 포지션 정보가 사용될 수 있는 것으로 결정하였다.[0051] 1, a magnetron 119 is positioned behind the sputtering source 114 to enhance the evacuation of the target material in the region of the sputtering source 114 near the magnetron 119. The inventors have determined that the position information of the magnetron 119 can be used to control the deposition or etching process, for example, to correct for uniformity errors in accordance with the principles described herein.

[0052] 도 1의 프로세스 챔버(100)는 프로세스 챔버의 예시적인 예이고, 본 개시내용의 범위를 제한하지 않는다. 본 원리들에 따른 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버는 도 1의 프로세스 챔버(100)의 컴포넌트들 중 일부만을 포함할 수 있다. 예컨대, 도1의 프로세스 챔버(100)에서, 램프들(150), 리플렉터 링들(148), 및 콜리메이터(118)는, 본 원리들에 따른 실시예들이 적용될 수 있는, 도 1의 프로세스 챔버(100)에서 수행되는 일부 프로세스들에 대해 선택적인 컴포넌트들인 것으로 고려될 수 있다. 부가하여, 도 1의 프로세스 챔버(100)가 재료 증착 프로세스에 대해 사용될 PVD 챔버로서 도시되어 있지만, 일부 실시예들에서, 본원에서 설명되는 본 발명의 프로세스들은 스퍼터 에칭 프로세스에 적용될 수 있으며, 여기서, 에칭될 기판이 ‘타겟’인 것으로 고려될 수 있다.[0052] The process chamber 100 of FIG. 1 is an exemplary example of a process chamber and does not limit the scope of the present disclosure. In some embodiments according to the present principles, the process chamber may include only a portion of the components of the process chamber 100 of FIG. For example, in process chamber 100 of FIG. 1, lamps 150, reflector rings 148, and collimator 118 may be disposed within process chamber 100 of FIG. 1, to which embodiments according to the present principles may be applied. ≪ / RTI > may be considered to be optional components for some processes performed in the < RTI ID = 0.0 > In addition, although the process chamber 100 of FIG. 1 is shown as a PVD chamber to be used for the material deposition process, in some embodiments, the inventive processes described herein may be applied to a sputter etching process, The substrate to be etched may be considered to be a " target ".

[0053] 도 2는 본 원리들의 실시예에 따른, 예컨대 물리 기상 증착(PVD) 챔버 또는 에칭 챔버 내에서 기판 상의 프로세스 균일성을 제어하기 위한 시스템(200)의 고 레벨 블록도를 도시한다. 도 2의 시스템(200)은 예시적으로, 제어기(202) 및 프로세스 챔버, 이를테면 도 1의 PVD 프로세스 챔버(100) 또는 대안적으로는 에칭 챔버(미도시)를 포함한다. 본 원리들에 따른 다양한 실시예들에서, 도 2의 제어기(202)는 도 1의 제어기(198)를 포함할 수 있거나, 또는 대안적인 실시예들에서, 제어기(202)는 도 1의 제어기(198)를 참조하여 위에서 설명된 바와 같은 제2 제어기일 수 있다. 도 2는 추가로 예시적으로, 프로세스 챔버(100)의 다양한 컴포넌트들과 연관된 전력 공급부들(2041 내지 204n)(일괄적으로는 전력 공급부들(204))의 표현을 도시한다. 그러한 전력 공급부들은, DC 또는 RF 소스 전력 공급부(예컨대, 전력 공급부(117)), RF 바이어스 전력 공급부(예컨대, RF 전력 소스(180)), AC 또는 DC 차폐 바이어스 전압 공급부(예컨대, 콜리메이터 전력 소스(190)), 전자기 코일 전류 공급부(예컨대, 제1 및/또는 제2 자석들(194, 196)에 공급되는 전류), 또는 기판 프로세싱에 영향을 미치는 임의의 다른 전력 공급부들을 포함할 수 있다.[0053] FIG. 2 illustrates a high-level block diagram of a system 200 for controlling process uniformity on a substrate, for example, in a physical vapor deposition (PVD) chamber or etch chamber, in accordance with embodiments of the present principles. The system 200 of FIG. 2 illustratively includes a controller 202 and a process chamber, such as the PVD process chamber 100 of FIG. 1, or alternatively, an etch chamber (not shown). In various embodiments according to the present principles, the controller 202 of FIG. 2 may include the controller 198 of FIG. 1, or, alternatively, the controller 202 may include a controller (not shown) 198), as described above. FIG. 2 further illustrates, by way of example, the representation of power supplies 204 1 through 204 n (collectively power supplies 204) associated with the various components of process chamber 100. Such power supplies may include a DC or RF source power supply (e.g., power supply 117), an RF bias power supply (e.g., RF power source 180), an AC or DC shielded bias voltage supply (e.g., 190), an electromagnetic coil current supply (e.g., current supplied to the first and / or second magnets 194, 196), or any other power supply that affects substrate processing.

[0054] 도 2의 시스템(200)은 추가로 예시적으로, 프로세스 챔버(100)의 마그네트론(119)을 포지셔닝하기 위해 사용되는 각각의 모터들(208, 209)을 제어하기 위한 2-축 구동기(206)를 포함한다. 도 2에서, 전력 공급부들(204), 2-축 구동기(206), 및 각각의 모터들(208, 209)이 프로세스 챔버(100)로부터 분리된 컴포넌트들인 것으로 도시되어 있지만, 본 원리들에 따른 대안적인 실시예들에서, 전력 공급부들(204), 2-축 구동기(206), 및 각각의 모터들(208, 209)은 프로세스 챔버(100)의 통합된 컴포넌트들을 구성할 수 있다.[0054] The system 200 of Figure 2 further includes a two-axis actuator 206 for controlling each of the motors 208, 209 used to position the magnetron 119 of the process chamber 100. [ . 2, power supplies 204, two-axis driver 206, and respective motors 208, 209 are shown as separate components from process chamber 100, but in accordance with the present principles In alternate embodiments, the power supplies 204, the two-axis driver 206, and the respective motors 208, 209 may constitute integrated components of the process chamber 100.

[0055] 도 3은 본 원리들의 실시예들에 따른, 도 2의 시스템(200)에서 사용하는 데 적합한 제어기(202)의 고 레벨 블록도를 도시한다. 도 3의 제어기(202)는 프로세서(310) 뿐만 아니라, 전력 제어 함수 타입들, 이를테면 함수 곡선들, 제어 프로그램들, 버퍼 풀들 등을 저장하기 위한 메모리(320)를 포함한다. 프로세서(310)는 지원 회로망(330), 이를테면 전력 공급부들, 클록 회로들, 캐시 메모리 등, 뿐만 아니라 메모리(320)에 저장된 소프트웨어 루틴들/프로그램들을 실행하는 것을 보조하는 회로들과 협동한다. 따라서, 소프트웨어 프로세스들로서 본원에서 논의되는 프로세스 단계들 중 일부는, 예컨대, 다양한 단계들을 수행하기 위해 프로세서(310)와 협동하는 회로망으로서 하드웨어 내에 구현될 수 있다. 제어기(202)는 또한, 제어기(202)와 통신하는 다양한 기능 엘리먼트들 사이의 인터페이스를 형성하는 입력-출력 회로망(340)을 포함한다. 도 3의 실시예에 도시된 바와 같이, 제어기(202)는 디스플레이(350)를 더 포함할 수 있다. 제어기(202)의 디스플레이(350)는, 증착 프로세스에 영향을 미치는 전력 공급부들에 적용될 함수 곡선들, 본원의 교시들에 따라 함수 곡선이 적용된 증착 프로세스의 결과들 등을 사용자에게 제시하기 위해 사용될 수 있다.[0055] FIG. 3 illustrates a high-level block diagram of a controller 202 suitable for use in the system 200 of FIG. 2, in accordance with embodiments of the present principles. 3 includes memory 320 for storing not only processor 310 but also power control function types such as function curves, control programs, buffer pools, and the like. The processor 310 cooperates with supporting circuits 330, such as power supplies, clock circuits, cache memory, etc., as well as circuits that assist in executing software routines / programs stored in the memory 320. Thus, some of the process steps discussed herein as software processes may be implemented in hardware, for example, as a network cooperating with the processor 310 to perform various steps. The controller 202 also includes an input-output network 340 that forms an interface between the various functional elements in communication with the controller 202. The input- As shown in the embodiment of FIG. 3, the controller 202 may further include a display 350. The display 350 of the controller 202 can be used to present to the user functional curves to be applied to the power supplies affecting the deposition process, the results of the deposition process applying the function curves according to the teachings herein have.

[0056] 도 3의 제어기(202)가 범용 컴퓨터인 것으로 도시되어 있지만, 제어기(202)는 본 원리들에 따라 다양한 특수화된 제어 기능들을 수행하도록 프로그래밍되며, 제어기(202)의 실시예들은, 예컨대, ASIC(application specified integrated circuit)로서 하드웨어로 구현될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 프로세스 단계들은, 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합에 의해 동등하게 수행되는 것으로 광범위하게 해석되도록 의도된다.[0056] Controller 202 is shown as being a general purpose computer, controller 202 is programmed to perform various specialized control functions in accordance with the present principles, and embodiments of controller 202 may be implemented using, for example, an ASIC application specified integrated circuit). Accordingly, the process steps described herein are intended to be broadly interpreted as being equivalently performed by software, hardware, or a combination thereof.

[0057] 본 원리들에 따른 다양한 실시예들에서, 기판은 기판 상에 재료를 증착하기 위해 적합한 프로세스 챔버(이를테면, 도 1의 PVD 프로세스 챔버(100))에서 프로세싱된다. 그러한 실시예들에서, 기판의 표면 상의 증착 프로세스에 대해 증착 프로파일을 결정하기 위해, 기판의 표면 상의 증착 레이트가 측정된다. 바람직하지 않은(예컨대, 불-균일한) 증착의 임의의 영역들이 검출되는 경우, 기판의 표면 상의 바람직하지 않은(예컨대, 불-균일한) 증착의 위치, 및 바람직하지 않은(예컨대, 불-균일한) 증착들의 레이트(양)가 결정된다. 일부 실시예들에서, 기판은 기판으로부터 재료를 에칭 또는 제거하기 위해 적합한 프로세스 챔버(이를테면, 도 1의 PVD 프로세스 챔버(100))에서 프로세싱된다. 그러한 실시예들에서, 기판의 표면 상의 에칭 프로세스에 대해 에칭 프로파일을 결정하기 위해, 기판의 표면 상의 에칭 레이트가 측정된다. 유사하게, 바람직하지 않은(예컨대, 불-균일한) 에칭의 임의의 영역들이 검출되는 경우, 기판의 표면 상의 바람직하지 않은(예컨대, 불-균일한) 에칭의 위치, 및 바람직하지 않은(예컨대, 불-균일한) 에칭의 레이트(양)가 결정된다. 프로파일 정보는 제어기(202)에 통신된다.[0057] In various embodiments according to the present principles, the substrate is processed in a process chamber suitable for depositing material on the substrate (such as the PVD process chamber 100 of FIG. 1). In such embodiments, the deposition rate on the surface of the substrate is measured to determine the deposition profile for the deposition process on the surface of the substrate. When any regions of undesirable (e.g., non-uniform) deposition are detected, the location of undesirable (e.g., non-uniform) deposition on the surface of the substrate, The rate (amount) of the depositions is determined. In some embodiments, the substrate is processed in a process chamber suitable for etching or removing material from the substrate (such as the PVD process chamber 100 of FIG. 1). In such embodiments, the etch rate on the surface of the substrate is measured to determine an etch profile for the etch process on the surface of the substrate. Similarly, when any regions of an undesirable (e.g., non-uniform) etch are detected, the location of the undesirable (e.g., non-uniform) etch on the surface of the substrate, The rate (amount) of etching (non-uniform) is determined. The profile information is communicated to the controller 202.

[0058] 일부 실시예들에서, 프로세싱되는 기판의 표면 상의 증착 레이트는 저항 측정 및/또는 XRF(x-ray florescence)에 의해 측정될 수 있다. 에칭 프로세스에 관한 본 원리들에 따른 대안적인 실시예들에서, 기판 표면으로부터 얼마나 많은 재료가 제거되는지를 검출하기 위해, 에칭 프로세스 전에 그리고 후에, 예컨대 XRF를 사용하여, 기판이 측정된다. 증착 레이트 및 에칭 레이트를 측정하기 위한 특정 예들이 본원에서 제공되지만, 예들은 제한적인 것으로 고려되지 않아야 한다. 본 원리들에 따른 대안적인 실시예들에서, 증착 레이트 및 에칭 레이트를 측정/결정하기 위한 임의의 알려져 있거나 또는 아직 알려져 있지 않은 방법들 또는 수단이 본 원리들에 따라 구현될 수 있다.[0058] In some embodiments, the deposition rate on the surface of the substrate being processed may be measured by resistance measurement and / or x-ray fluorescence (XRF). In alternative embodiments according to the present principles of the etching process, the substrate is measured before and after the etching process, for example using XRF, to detect how much material is removed from the substrate surface. Specific examples for measuring the deposition rate and etch rate are provided herein, but the examples should not be considered limiting. In alternative embodiments according to the present principles, any known or yet unknown methods or means for measuring / determining the deposition rate and etch rate may be implemented in accordance with the present principles.

[0059] 본 원리들에 따른 다양한 실시예들에서, 제어기(202)는 프로세싱될 기판의 표면 상의 레퍼런스 위치들에 대한 마그네트론(119)의 포지션들을 결정한다. 본 원리들에 따른 일 실시예에서, 기판의 표면에 대한 마그네트론(119)의 포지션은, 2-축 구동기(206)에 의해 제어기(202)에 제공되는 모터 인코더 정보를 사용하여, 제어기(202)에 의해 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 홈 플래그(home flag)들은 프로세싱되는 기판의 표면에 대하여 마그네트론에 대한 제로(zero) 각도 포지션을 설정할 수 있고, 그리고 자석이 홈 플래그 센서를 통과할 때 그 각도 포지션을 (예컨대, 회전당 한 번) 검출할 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 기판의 표면 상의 레퍼런스 위치들에 대한 마그네트론의 포지션들에 관한 정보는, 이전에 결정되어 제어기(202)의 메모리(320)에 저장되어, 제어기(202)의 메모리(320)로부터 검색될 수 있다.[0059] In various embodiments according to the present principles, the controller 202 determines the positions of the magnetron 119 relative to the reference positions on the surface of the substrate to be processed. The position of the magnetron 119 with respect to the surface of the substrate is controlled by the controller 202 using the motor encoder information provided to the controller 202 by the 2-axis driver 206. In one embodiment, Lt; / RTI > In some embodiments, the home flags can set a zero angular position for the magnetron relative to the surface of the substrate being processed and the angular position of the magnet as it passes through the home flag sensor (e.g., , Once per revolution). Information about the positions of the magnetron with respect to the reference positions on the surface of the substrate is previously determined and stored in the memory 320 of the controller 202 so that the memory 320 of the controller 202 ). ≪ / RTI >

[0060] 본 원리들에 따르면, 기판 프로세싱에 영향을 미치는 전력 공급부의 전력 파라미터, 이를테면 전력 세트 포인트(또는 다수의 위치들을 참조하는 경우 전력 프로파일)는, 마그네트론의 포지션에 기초하여, 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 또는 에칭 레이트를 제어하기 위해 조절된다. 도 1의 프로세스 챔버(100)를 참조하면, 일부 실시예들에서, 조절될 전력 공급부들의 그러한 전력 파라미터들은 예시적으로, DC 또는 RF 소스 전력(예컨대, 전력 공급부(117)), RF 바이어스 전력(예컨대, RF 전력 소스(180)), AC 또는 DC 차폐 바이어스 전압(예컨대, 콜리메이터 전력 소스(190)), 전자기 코일 전류(예컨대, 제1 및/또는 제2 자석들(194, 196)에 공급되는 전류), 또는 기판 프로세싱에 영향을 미치는 임의의 다른 전력 공급부들의 전력 세트 포인트들을 포함할 수 있다. 본 원리들에 따른 일 실시예에서, 전력 공급부의 전력 세트 포인트는, 기판의 프로세싱 동안 특정 시간에 그 전력 공급부에 의해 공급될 전력의 양, 또는 기판의 표면 상의 특정 위치에 그 전력 공급부에 의해 공급될 전력의 양을 지칭할 수 있다. 따라서, 본 원리들에 따른 실시예들에서, 전력 공급부에 의해 제공될 전력의 양은, 마그네트론의 포지션에 기초하여, 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트 또는 에칭 레이트를 제어하기 위해, 본원에서 설명되는 바와 같이 조절될 수 있다(예컨대, 증가 또는 감소될 수 있음).[0060] According to these principles, the power parameters of the power supply, such as the power set point (or the power profile when referring to multiple locations), which affect substrate processing, are determined based on the position of the magnetron, Is controlled to control the deposition or etch rate. Referring to process chamber 100 of FIG. 1, in some embodiments, such power parameters of the power supplies to be regulated illustratively include DC or RF source power (e.g., power supply 117), RF bias power (E.g., an RF power source 180), an AC or DC shielded bias voltage (e.g., a collimator power source 190), an electromagnetic coil current (e.g., first and / or second magnets 194, 196) Current), or any other power supplies' power set points that affect substrate processing. In one embodiment in accordance with the present principles, the power set point of the power supply is determined by the amount of power to be supplied by that power supply at a particular time during processing of the substrate, or the amount of power supplied by that power supply to that particular location on the surface of the substrate. The amount of power to be delivered. Thus, in embodiments in accordance with the present principles, the amount of power to be provided by the power supply may be controlled to vary the magnitude of the power supplied by the power supply, as described herein, to control the deposition rate or etch rate at a location on the surface of the substrate, (E.g., may be increased or decreased).

[0061] 예컨대, 본 원리들에 따른 다양한 실시예들에서, 증착 레이트 및/또는 에칭 레이트는, 불-균일한 증착 또는 에칭 레이트들을 갖는 기판의 표면 상의 영역들을 보정하기 위해 제어된다. 이전에 결정된 증착 및 에칭 프로파일들을 사용하여 결정될 수 있는, 불-균일한 증착들 또는 에칭을 포함하는 기판의 표면 상의 위치들에 관한 정보, 및 기판의 표면 상의 레퍼런스 위치들에 대한 마그네트론(119)의 포지션들에 관한 정보를 사용하여, 제어기(202)는 불-균일한 프로세싱의 영역들을 보정하기 위해, 마그네트론의 각도 및/또는 반경방향 포지션에 기초하여, 하나 이상의 전력 공급부들, 이를테면 전력 공급부들(204)의 전력 프로파일을 조절하기 위해 신호를 통신할 수 있다.[0061] For example, in various embodiments according to the present principles, the deposition rate and / or etch rate is controlled to correct regions on the surface of the substrate having non-uniform deposition or etch rates. Information about locations on the surface of the substrate including non-uniform deposits or etchings that can be determined using previously determined deposition and etch profiles, and information about the position of the magnetron 119 relative to the reference locations on the surface of the substrate. Using information about the positions, the controller 202 may determine one or more power supplies based on the angle and / or radial position of the magnetron, such as power supplies (e. G. 204 in order to adjust the power profile of the signal.

[0062] 예컨대, 도 4a 및 도 4b는 기판의 표면에 대한 불-균일한 증착 프로세스의 적용으로부터 기인한 증착 레이트 측정들의 도식적인 표현들을 도시한다. 도 4a 및 도 4b는 참조를 위한 증착 레이트 스케일을 포함한다. 더 구체적으로, 도 4a는 증착 프로세스로부터 기인한 축-외 증착 레이트 측정을 도시한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판의 표면 상의 하나의 사분면이 기판의 표면 상의 다른 사분면들보다 더 과중한 증착 레이트를 나타낸다.[0062] For example, Figures 4A and 4B show schematic representations of deposition rate measurements resulting from the application of a non-uniform deposition process on the surface of a substrate. Figures 4A and 4B include a deposition rate scale for reference. More specifically, Figure 4A illustrates the off-axis deposition rate measurement resulting from the deposition process. As shown in FIG. 4A, one quadrant on the surface of the substrate exhibits a deposition rate that is greater than the other quadrants on the surface of the substrate.

[0063] 본 원리들에 따른 일 실시예에서, 도 4a에 도시된 축-외 증착 레이트 프로세스는, 마그네트론(119)의 각도 포지션에 기초하여, 하나 이상의 전력 공급부들(204)의 전력 프로파일들을 제어함으로써 보정될 수 있다. 예컨대, 기판 프로세싱에 영향을 미치는 전력 공급부들, 이를테면 전력 공급부들(204)은, 마그네트론의 각도 포지션에 대한 기판의 표면 상의 위치들에서, 더 얇은 증착의 영역들을 두껍게 하기 위해 그리고/또는 더 두꺼운 증착의 영역들을 얇게 하기 위해, 마그네트론(119)의 각도 포지션에 기초하여 조절된다. 그러한 조절은, 타겟 재료의 증착 레이트를 조정함으로써, 각각, 더 얇은 증착의 영역들을 두껍게 하기 위해 그리고/또는 더 두꺼운 증착의 영역들을 얇게 하기 위해, 전력 공급부들(204) 중 하나 이상의 전력 공급부의 전력 프로파일을 증가시키는 것 또는 감소시키는 것을 포함할 수 있다.[0063] In one embodiment according to the present principles, the off-axis deposition rate process shown in FIG. 4A is performed by controlling the power profiles of one or more power supplies 204, based on the angular position of the magnetron 119 . For example, the power supplies that affect substrate processing, such as power supplies 204, may be used to increase the area of the thinner deposition and / or to increase the thickness of the thicker deposition, e.g., at the locations on the surface of the substrate relative to the angular position of the magnetron. Is adjusted based on the angular position of the magnetron 119 in order to thin the areas of the magnetron 119. Such adjustment may be accomplished by adjusting the deposition rate of the target material so that the power of one or more of the power supplies of each of the power supplies 204 may be varied to increase the thickness of the thinner deposition regions and / Increasing or decreasing the profile.

[0064] 도 4b는 축방향 막 증착 프로세스의 증착 레이트 측정을 도시하며, 여기서, 기판의 외측 부분이 기판의 중심 부분보다 더 과중한 증착 레이트를 나타낸다. 본 원리들에 따른 대안적인 실시예에서, 도 4b에 도시된 바와 같은, 기판 상에서 중심으로부터 에지까지 측정된 두께 불-균일성을 갖는 축방향 막 증착은 마그네트론의 반경방향 포지션에 기초하여 전력 입력들을 제어함으로써 보정될 수 있다. 그러한 실시예에서, 기판 프로세싱에 영향을 미치는 전력 공급부들은, 기판의 표면 상의 두꺼운 증착 영역들 내의 타겟 재료의 더 적은 증착, 및/또는 얇은 증착 영역들 내의 타겟 재료의 더 많은 증착을 산출하기 위해, 마그네트론(119)의 반경방향 포지션에 기초하여 조절된다.[0064] FIG. 4B illustrates the deposition rate measurement of an axial film deposition process, wherein the outer portion of the substrate exhibits a deposition rate that is greater than the central portion of the substrate. In an alternative embodiment according to the present principles, axial film deposition having a thickness non-uniformity measured from the center to the edge on the substrate, as shown in Figure 4B, is performed on the basis of the radial position of the magnetron, Can be corrected by controlling. In such an embodiment, the power supplies affecting the substrate processing may be selected to produce less deposition of the target material in the thick deposition regions on the surface of the substrate, and / or more deposition of the target material in the thin deposition regions, And is adjusted based on the radial position of the magnetron 119.

[0065] 본 원리들에 따른 다양한 실시예들에서, 전력 공급부의 전력 프로파일을 증가시키는 것은, 마그네트론의 포지션에 대한 기판의 표면 상의 위치에서의 기판 상의 타겟 재료의 증착 레이트를 증가시킨다. 역으로, 전력 공급부의 전력 프로파일을 감소시키는 것은, 마그네트론의 포지션에 대한 기판의 표면 상의 위치에서의 기판 상의 타겟 재료의 증착 레이트를 감소시킨다. 일부 실시예들에서, 전력 공급부의 전력 프로파일을 증가시키는 것은 마그네트론의 포지션에 대한 기판의 표면 상의 위치에서의 기판 상의 타겟 재료의 증착 레이트를 감소시키며, 전력 공급부의 전력 프로파일을 감소시키는 것은 마그네트론의 포지션에 대한 기판의 표면 상의 위치에서의 기판 상의 타겟 재료의 증착 레이트를 증가시킨다.[0065] In various embodiments according to the present principles, increasing the power profile of the power supply increases the deposition rate of the target material on the substrate at a location on the surface of the substrate relative to the position of the magnetron. Conversely, reducing the power profile of the power supply reduces the deposition rate of the target material on the substrate at a location on the surface of the substrate relative to the position of the magnetron. In some embodiments, increasing the power profile of the power supply reduces the deposition rate of the target material on the substrate at a location on the surface of the substrate relative to the position of the magnetron, and reducing the power profile of the power supply reduces the position of the magnetron The deposition rate of the target material on the substrate at a location on the surface of the substrate relative to the substrate.

[0066] 본 원리들에 따르면, 타겟 재료가 상부에 증착되는 기판의 표면 상의 위치는 마그네트론(119)의 포지션을 사용하여 식별될 수 있다. 따라서, 본 원리들의 실시예들에 따르면, 프로세싱되는 기판의 표면 상의 대응 위치에서의 재료 증착의 레이트를 조정하기 위해 하나 이상의 전력 공급부들(204)의 전력 프로파일을 언제 조정할지에 대한 결정이 이루어질 수 있으며, 이는 불-균일한 증착을 보정하기 위해 사용될 수 있다.[0066] According to these principles, the position on the surface of the substrate over which the target material is deposited may be identified using the position of the magnetron 119. Thus, according to embodiments of the present principles, a determination can be made as to when to adjust the power profile of one or more of the power supplies 204 to adjust the rate of material deposition at a corresponding location on the surface of the substrate being processed , Which can be used to compensate for non-uniform deposition.

[0067] 위에서 설명된 실시예들은 상호 배타적이지 않다. 본 원리들에 따른 다양한 실시예들에서, 위에서 설명된 실시예들의 조합들이 또한 가능하다. 예컨대, 축-외 불-균일성과 조합된 축방향 불-균일성을 갖는 증착 프로세스는 마그네트론의 반경방향 포지션과 각도 포지션 둘 모두에 기초하여 전력 입력들을 제어함으로써 조정될 수 있다. 부가하여, 도 4a 및 도 4b에 예시된 실시예들이 불-균일한 증착 프로세스에 대하여 설명되어 있지만, 본 원리들에 따른 대안적인 실시예들에서, 동일한 프로세스가 불-균일한 에칭 프로세스에 적용될 수 있다. 불-균일한 에칭 프로세스에 관한 그러한 실시예들에서, 불-균일한 에칭을 갖는 기판의 표면 상의 위치들은 위에서 설명된 바와 같이 측정 및 식별된다. 불-균일한 에칭 프로세스는, 마그네트론(119)의 각도 포지션 또는 반경방향 포지션에 기초하여, 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일들을 제어함으로써 보정될 수 있다. 예컨대, 기판 프로세싱에 영향을 미치는 전력 공급부들, 이를테면 전력 공급부들(204)은, 마그네트론(119)의 각도 포지션 또는 반경방향 포지션에 대한 기판의 표면 상의 위치들에서 불-균일한 에칭을 보정하기 위해, 마그네트론(119)의 각도 포지션 또는 반경방향 포지션에 기초하여 조절될 수 있다. 그러한 조절은 각각의 영역들에서 에칭 레이트를 변경하기 위해 전력 공급부들(204) 중 하나 이상의 전력 공급부의 전력 프로파일을 증가시키는 것 또는 감소시키는 것을 포함할 수 있다.[0067] The embodiments described above are not mutually exclusive. In various embodiments according to the present principles, combinations of the embodiments described above are also possible. For example, a deposition process with axial non-uniformity combined with off-axis non-uniformity can be adjusted by controlling the power inputs based on both the radial and angular positions of the magnetron. In addition, although the embodiments illustrated in Figures 4A and 4B are described for a non-uniform deposition process, in alternative embodiments according to the present principles, the same process can be applied to a non-uniform etching process have. In those embodiments relating to a non-uniform etching process, the locations on the surface of the substrate with non-uniform etching are measured and identified as described above. A non-uniform etch process can be corrected by controlling the power profiles of one or more power supplies based on the angular position or radial position of the magnetron 119. For example, power supplies that affect substrate processing, such as power supplies 204, may be used to compensate for non-uniform etch at locations on the surface of the substrate relative to the angular position or radial position of the magnetron 119 , Or the angular position or radial position of the magnetron 119. [ Such regulation may include increasing or decreasing the power profile of one or more of the power supplies of power supplies 204 to change the etch rate in each of the regions.

[0068] 도 5a는 불-균일한 증착 프로세스로부터 기인한 기판 상의 타겟 재료의 증착의 그래프 표현을 도시한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 증착 프로세스는 기판 상의 타겟 재료의 편심 증착을 초래하였다. 본 원리들에 따른 다양한 실시예들에서, 그러한 편심 증착 프로세스를 보정하기 위해, 마그네트론의 반경방향 포지션을 사용하여 식별될 수 있는, 도 5a에 도시된 바와 같은 제1 반경방향 포지션(R1)에서 제1 전력 세트 포인트, 예컨대 AC 웨이퍼 바이어스의 제1 전력 레벨이 세팅될 수 있고, 그리고, 다시 마그네트론의 반경방향 포지션을 사용하여 식별될 수 있는 제2 반경방향 포지션(R2)에서 제2 전력 세트 포인트, 예컨대 AC 웨이퍼 바이어스의 제2 전력 레벨이 세팅될 수 있다. 본 원리들에 따른 일 실시예에서, 이어서, AC 웨이퍼 바이어스의 전력 레벨이 R1과 R2 사이에서 선형적으로 스케일링될 수 있다. 본 원리들에 따른 대안적인 실시예들에서, R1 및 R2에서의 전력 레벨들 사이의 스케일링은, 예컨대, R1과 R2 사이의 영역 내의 불-균일한 증착의 조건에 의존하여, 이차 함수, 삼차 함수, 또는 다른 수학 함수들에 따라 수행될 수 있다. 본 원리들의 실시예들에 따른, 마그네트론의 반경방향 포지션에 의존하는 위에서 설명된 전력 조정 프로세스의 결과로서, 기판 상의 증착 프로세스는 도 5b에 도시된 바와 같이 센터링될 것이다.[0068] Figure 5A shows a graphical representation of the deposition of a target material on a substrate resulting from a non-uniform deposition process. As shown in Figure 5a, the deposition process resulted in eccentric deposition of the target material on the substrate. In various embodiments according to the present principles, in order to compensate for such eccentric deposition processes, a first radial position R1, as shown in Figure 5a, which can be identified using the radial position of the magnetron, A first power set point at a first power set point, e.g., an AC wafer bias, may be set, and a second power set point at a second radial position R2, which may again be identified using the radial position of the magnetron, The second power level of the AC wafer bias may be set. In one embodiment according to the present principles, the power level of the AC wafer bias can then be linearly scaled between R1 and R2. In alternative embodiments according to the present principles, the scaling between the power levels at R1 and R2 may be based on, for example, a quadratic function, a cubic function , ≪ / RTI > or other mathematical functions. As a result of the power conditioning process described above that relies on the radial position of the magnetron, according to embodiments of the present principles, the deposition process on the substrate will be centered as shown in FIG. 5B.

[0069] 도 5a를 다시 참조하면, 본 원리들에 따른 대안적인 실시예들에서, 편심 증착 프로세스는 마그네트론의 각도에 기초하여 보정될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 오프셋의 중심은 기판 중심으로부터의 거리 및 각도에 의해 정의될 수 있다. 이어서, 전력 세트 포인트는 오프셋의 중심으로부터의 거리에 따라 스케일링될 수 있다. 예컨대, 최저 증착 레이트에 대응하는 반경(R1)에서 제1 전력 세팅이 제공될 수 있으며, 최고 증착 레이트에 대응하는 반경(R2)에서 제2 전력 세팅이 제공될 수 있다. 이어서, 전력 세팅은 R1과 R2 사이에서 선형적으로 또는 다른 방식으로 스케일링될 수 있다. 본 원리들의 실시예들에 따른 위의 프로세스의 결과는, 도 5b에 도시된 바와 같은, 기판 상의 증착 프로세스의 센터링이다.[0069] Referring again to Figure 5a, in alternative embodiments according to the present principles, the eccentric deposition process may be calibrated based on the angle of the magnetron. In such embodiments, the center of the offset can be defined by the distance and angle from the substrate center. The power set point may then be scaled according to the distance from the center of the offset. For example, a first power setting may be provided at a radius R1 that corresponds to the lowest deposition rate, and a second power setting may be provided at a radius R2 that corresponds to the highest deposition rate. The power setting can then be scaled linearly or in a different manner between R1 and R2. The result of the above process according to embodiments of the present principles is the centering of the deposition process on the substrate, as shown in Figure 5B.

[0070] 불-균일한 기판 프로세싱(예컨대, 불-균일한 증착 및 에칭)을 보정하도록, 기판의 표면 상의 증착 및 에칭 레이트들을 제어하기 위해, 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 프로파일을 조절하는 것에 대하여, 본 원리들의 실시예들이 위에서 설명되어 있지만, 본 원리들에 따른 대안적인 실시예들에서, 기판의 표면 상에 실질적으로 임의의 증착 및/또는 에칭 프로파일을 생성하도록, 기판의 표면 상의 증착 및 에칭 레이트들을 제어하기 위해, 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 프로파일이 조절될 수 있다. 예컨대, 기판 프로세싱의 일부 애플리케이션들에서, 불-균일한 증착들 또는 에칭들은, 예컨대, 불-균일한 것으로 알려져 있는 선행 또는 후속 프로세스를 보상하기 위한 기판 프로세싱의 의도된 결과이다. 따라서, 본 원리들에 따른 실시예들은 그러한 불-균일한 증착 및 에칭 프로파일들을 생성하기 위해 구현될 수 있다.[0070] Regulating the power profile of at least one power supply to control deposition and etch rates on the surface of the substrate to correct non-uniform substrate processing (e.g., non-uniform deposition and etching) The etching and etch rates on the surface of the substrate are controlled so as to produce substantially any deposition and / or etch profile on the surface of the substrate, although embodiments of the above have been described above, in alternate embodiments according to the present principles. The power profile of the at least one power supply can be adjusted. For example, in some applications of substrate processing, non-uniform deposits or etches are intended results of substrate processing to compensate for, for example, preceding or subsequent processes known to be non-uniform. Accordingly, embodiments in accordance with the present principles can be implemented to produce such non-uniform deposition and etch profiles.

[0071] 본 원리들의 다양한 실시예들에 따르면, 마그네트론의 각도 포지션 또는 반경방향 포지션에 기초하여 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일을 조정하기 위해, 다양한 함수 타입들 또는 형상들(예컨대, 선형, 곡선형, 이차형(quadratic), 사인 곡선형(sinusoidal) 등)이 구현될 수 있다. 본 원리들의 일 실시예에서, 기판 프로세싱에 영향을 미치는 하나 이상의 전력 공급부들의 세트 포인트들의 퍼센트 변화를 획득하기 위해, 하나 이상의 전력 공급부들의 세트 포인트들에 함수 타입들 또는 형상들이 적용된다. 본 원리들의 실시예들에 따른 전력 공급부들의 세트 포인트들의 변화는, 마그네트론의 포지션에 기초하여, 기판의 표면에 걸친 기판 프로세스의 산출량(yield)(증착 레이트, 에칭 레이트)을 조정하기 위해 사용된다. 그러한 함수 타입들은 전력 공급부 세트 포인트들의 일부에만 적용될 수 있거나 또는 전부에 적용될 수 있고, 임의의 2개의 전력 공급부들 사이에서 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다.[0071] According to various embodiments of the present principles, various functional types or shapes (e.g., linear, curved, quadratic, etc.) may be used to adjust the power profile of one or more power supplies based on the angular position or radial position of the magnetron. quadratic, sinusoidal, etc.) may be implemented. In one embodiment of the present principles, function types or shapes are applied to set points of one or more power supplies to obtain a percentage change in setpoints of one or more power supplies affecting substrate processing. Variations in the set points of the power supplies according to embodiments of the present principles are used to adjust the yield (deposition rate, etch rate) of the substrate process over the surface of the substrate, based on the position of the magnetron . Such function types may be applied to only a portion of the power supply set points or may be applied to all, and may be the same between any two power supplies or may be different.

[0072] 예컨대, 도 6a는, 마그네트론(119)의 반경방향 포지션에 기초하여 전력 공급부의 전력 세트 포인트를 조정하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 함수 곡선들의 그래프 표현을 도시한다. 도 6b는, 마그네트론(119)의 각도 포지션에 기초하여 전력 공급부의 전력 세트 포인트를 조정하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 함수 곡선들의 그래프 표현을 도시한다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 원리들의 실시예들에 따르면, 예컨대, 기판의 표면 상의 타겟 재료의 증착 레이트들 및/또는 에칭 레이트들을 조정하도록, 마그네트론의 각도 포지션 또는 반경방향 포지션에 기초하여, 전력 공급부의 전력 세트 포인트들을 조정하기 위해 제어기에 의해 사용될 함수 곡선들이 결정될 수 있다. 본 원리들에 따른 다양한 실시예들에서, 그러한 함수 곡선들의 전력 세트 포인트들은 아래에서 더 상세히 설명되는 반복 프로세스를 사용하여 결정될 수 있다. 도 6a는 전력 세트 포인트 대 마그네트론 반경의 그래프로서 예시적으로 제시되며, 도 6b는 전력 세트 포인트 대 마그네트론 각도의 그래프로서 예시적으로 제시된다.[0072] For example, FIG. 6A illustrates a graphical representation of exemplary function curves that may be used to adjust the power set point of the power supply based on the radial position of the magnetron 119. 6B illustrates a graphical representation of exemplary function curves that may be used to adjust the power set point of the power supply based on the angular position of the magnetron 119. [ 6A and 6B, according to embodiments of the present principles, it is possible to adjust the deposition rates and / or etch rates of the target material on the surface of the substrate, for example, by adjusting the angular position or radial position of the magnetron Based on this, the function curves to be used by the controller to adjust the power set points of the power supply can be determined. In various embodiments according to the present principles, the power set points of such function curves can be determined using an iterative process that is described in more detail below. FIG. 6A is illustratively shown as a graph of power set point versus magnetron radius, and FIG. 6B is illustratively presented as a graph of power set point versus magnetron angle.

[0073] 본 원리들의 다양한 실시예들에 따르면, 기판의 표면 상의 위치에서의 증착/에칭의 레이트를 제어하기 위해 전력 공급부의 세트 포인트들에 이루어질 조정의 양은, 기판의 표면 상의 각각의 레퍼런스 위치들에서 증착 레이트 또는 에칭 레이트에 이루어질 변화의 양에 기초하여 결정될 수 있고, 그리고 반복 프로세스를 사용하여 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 마그네트론(119)의 포지션은, 타겟 재료의 증착 레이트 또는 에칭 레이트에 대한 조정이 이루어질 기판의 표면 상의 위치에 대응하는 포지션에 마그네트론(119)이 도달할 때까지, 예컨대 제어기(202)에 의해 추적된다. 일부 실시예들에서, 타겟 재료의 증착 레이트 또는 에칭 레이트에 대한 조정이 달성될 기판의 표면 상의 위치의 결정은, 위에서 설명된 바와 같이 결정된 증착 레이트 프로파일 또는 에칭 레이트 프로파일을 사용하여 이루어질 수 있다. 타겟 재료의 증착 레이트 또는 에칭 레이트에 대한 조정이 이루어질 기판의 표면 상의 위치에 마그네트론(119)의 포지션이 대응하는 경우, 제어기(202)는, 마그네트론(119)의 포지션에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 타겟 재료의 증착 레이트/에칭 레이트의 변화를 발생시키기 위해, 하나 이상의 전력 공급부들 중 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 프로파일의 적어도 하나의 세트 포인트를 조절하도록, 적어도 하나의 전력 공급부(204)에 신호를 통신한다.[0073] According to various embodiments of the present principles, the amount of adjustment made to the set points of the power supply to control the rate of deposition / etching at a location on the surface of the substrate is dependent on the deposition rate at each reference location on the surface of the substrate Or etch rate, and may be determined using an iterative process. In one embodiment, the position of the magnetron 119 is maintained until the magnetron 119 reaches a position corresponding to the position on the surface of the substrate where adjustment to the deposition rate or etch rate of the target material is to be made, ). In some embodiments, the determination of the position on the surface of the substrate on which adjustment to the deposition rate or etch rate of the target material is to be achieved may be accomplished using a deposition rate profile or an etch rate profile determined as described above. The controller 202 determines the position on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron 119 if the position of the magnetron 119 corresponds to the position on the surface of the substrate where adjustment to the deposition rate or etch rate of the target material is to be made. To adjust at least one set point of the power profile of at least one of the one or more power supplies to generate a change in the deposition rate / etch rate of the target material at the at least one power supply. Signal.

[0074] 하나 이상의 전력 공급부들(204)의 전력 프로파일에 이루어지는 변화에 의해, 의도된 방향으로 증착 레이트/에칭 레이트의 변화가 변경되었는지를 결정하기 위해, 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트의 측정이 행해진다. 증착 레이트/에칭 레이트가 용인가능 레벨로 개선된 경우, 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일에 추가적인 변화가 이루어지지 않는다. 본 원리들의 일 실시예에서, 용인가능 증착 레이트/에칭 레이트를 발생시킨, 하나 이상의 전력 공급부들에 통신된 전력 세트 포인트는, 마그네트론의 대응 포지션에 대한, 함수 곡선, 이를테면 도 6a 및 도 6b에 도시된 곡선들 상의 포인트로서, 예컨대 제어기(202)에 의해 세이브된다.[0074]  In order to determine whether the change in the deposition rate / etch rate in the intended direction has changed due to changes in the power profile of one or more of the power supplies 204, deposition at a location on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron The rate / etch rate is measured. If the deposition rate / etch rate is improved to an acceptable level, no further changes are made to the power profile of the one or more power supplies. In one embodiment of the present principles, the power set point communicated to one or more of the power supplies that generated the acceptable deposition rate / etch rate is determined by a function curve for the corresponding position of the magnetron, such as shown in Figs. 6A and 6B E. G., By the controller 202. < / RTI >

[0075] 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일의 초기 변화가 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트를 개선하였지만, 후속 증착 레이트/에칭 레이트 측정으로부터 더 많은 변화가 이루어질 필요가 있는 것으로 결정이 이루어지는 경우, 이전의 초기 변화와 동일한 방향(예컨대, 극성)으로 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일에 더 많은 조정이 이루어진다. 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일에 이루어진 조정에 의해 증착 레이트/에칭 레이트가 개선되었는지를 결정하기 위해, 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트의 다른 측정이 행해진다. 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트가 용인가능 레벨에 도달할 때까지, 프로세스가 반복된다. 다양한 실시예들에서, 용인가능 레벨은, 마그네트론의 포지션에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 타겟 재료의 증착/에칭의 미리 결정된 레벨로서 정의된다.[0075] Although the initial change in the power profile of one or more of the power supplies has improved the deposition rate / etch rate at the location on the surface of the substrate corresponding to the location of the magnetron, more changes need to be made from subsequent deposition rate / etch rate measurements More adjustment is made to the power profile of the one or more power supplies in the same direction (e.g., polarity) as the previous initial change. Another determination of the deposition rate / etch rate at the location on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron is made to determine if the deposition rate / etch rate is improved by making adjustments to the power profile of the one or more power supplies . The process is repeated until the deposition rate / etch rate at the location on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron reaches an acceptable level. In various embodiments, the acceptable level is defined as the predetermined level of deposition / etching of the target material at a location on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron.

[0076] 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일의 초기 변화가 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트를 더 악화시킨 경우, 이전의 초기 변화와 반대 방향(예컨대, 반대 극성)으로 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일에 변화가 이루어진다. 이어서, 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일에 이루어진 변화에 의해 증착 레이트/에칭 레이트가 개선되었는지를 결정하기 위해, 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트의 측정이 측정된다. 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트가 용인가능 레벨에 도달할 때까지, 프로세스가 반복된다.[0076] If the initial change in the power profile of one or more of the power supplies further exacerbated the deposition rate / etch rate at a location on the surface of the substrate corresponding to the location of the magnetron, A change is made in the power profile of the one or more power supplies. A measurement of the deposition rate / etch rate at the location on the surface of the substrate corresponding to the location of the magnetron is then measured to determine if the deposition rate / etch rate has been improved by a change made to the power profile of the one or more power supplies. do. The process is repeated until the deposition rate / etch rate at the location on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron reaches an acceptable level.

[0077] 본 원리들에 따른 위에서 설명된 실시예들은 기판의 표면 상의 위치들에서 불-균일한 증착 레이트들/에칭 레이트들을 보정하기 위해 구현될 수 있다. 예컨대, 본 원리들의 다양한 실시예들에 따르면, 불-균일한 증착 또는 에칭을 갖는 기판의 영역을 보정하기 위해 전력 공급부의 세트 포인트들에 이루어질 조정들의 위치 및 양은 반복 프로세스를 사용하여 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 마그네트론(119)의 포지션은, 타겟 재료의 불-균일한 증착 또는 에칭을 갖는 기판의 표면 상의 위치에 마그네트론(119)이 도달할 때까지, 예컨대 제어기(202)에 의해 추적된다. 위에서 설명되고 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 예컨대, 기판의 표면 상에서 측정된 불-균일한 증착 또는 에칭의 위치 및/또는 형상에 따라, 마그네트론(119)의 반경방향 포지션 및/또는 각도 포지션을 추적할지에 대한 판정이 이루어진다. 타겟 재료의 불-균일한 프로세싱을 갖는 기판의 표면 상의 위치에 마그네트론(119)의 포지션이 대응하는 경우, 제어기(202)는, 마그네트론(119)의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 타겟 재료의 증착 레이트/에칭 레이트의 변화를 발생시키기 위해, 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일을 조절 또는 제어하도록, 적어도 하나의 전력 공급부(204)에 신호를 통신한다.[0077] The embodiments described above in accordance with the present principles may be implemented to compensate for non-uniform deposition rates / etch rates at locations on the surface of the substrate. For example, in accordance with various embodiments of the present principles, the location and amount of adjustments made to the set points of the power supply to correct areas of the substrate having non-uniform deposition or etch can be determined using an iterative process. In one embodiment, the position of the magnetron 119 is tracked, e.g., by the controller 202, until the magnetron 119 reaches a position on the surface of the substrate having a non-uniform deposition or etching of the target material . Depending on the position and / or shape of the non-uniform deposition or etch measured on the surface of the substrate, as described above and described in greater detail below, the radial position and / or angular position of the magnetron 119 A determination is made as to whether to trace. If the position of the magnetron 119 corresponds to the position on the surface of the substrate with non-uniform processing of the target material, the controller 202 determines whether the position of the magnetron 119 at the position on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron 119 Communicate signals to at least one power supply 204 to adjust or control the power profile of the one or more power supplies to produce a change in the deposition rate / etch rate of the material.

[0078] 하나 이상의 전력 공급부들(204)의 전력 프로파일에 이루어진 변화에 의해 증착 프로세스/에칭 프로세스의 균일성이 개선되었는지를 결정하기 위해, 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트의 측정이 행해진다. 증착 레이트/에칭 레이트가 용인가능 레벨(예컨대, 기판의 표면 상의 위치에서의 타겟 재료의 균일한 증착/에칭을 발생시킬 레벨)로 개선된 경우, 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일에 추가적인 변화가 이루어지지 않는다. 본 원리들의 일 실시예에서, 용인가능 증착 레이트/에칭 레이트를 발생시킨, 하나 이상의 전력 공급부들에 통신된 입력 전력 세트 포인트는, 마그네트론의 대응 포지션에 대한, 함수 곡선, 이를테면 도 6a 및 도 6b에 도시된 곡선들 상의 포인트로서, 예컨대 제어기(202)에 의해 세이브된다.[0078] To determine whether the uniformity of the deposition process / etch process has been improved by a change in the power profile of one or more of the power supplies 204, the deposition rate / etch rate at a location on the surface of the substrate corresponding to the location of the magnetron Is measured. If the deposition rate / etch rate is improved to an acceptable level (e.g., a level that will result in a uniform deposition / etch of target material at a location on the surface of the substrate), additional changes are made to the power profile of the one or more power supplies It does not. In one embodiment of the present principles, the input power set point communicated to one or more of the power supplies that generated the acceptable deposition rate / etch rate is determined by a function curve for the corresponding position of the magnetron, such as in Figures 6A and 6B For example, by the controller 202 as points on the illustrated curves.

[0079] 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일의 초기 변화가 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서 증착/에칭되는 타겟 재료의 균일성을 개선하였지만, 증착 레이트/에칭 레이트 측정으로부터 더 많은 변화가 이루어질 필요가 있는 것으로 결정이 이루어지는 경우, 이전의 초기 변화와 동일한 방향(예컨대, 극성)으로 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일에 더 많은 변화가 이루어진다. 이어서, 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일에 이루어진 변화에 의해 증착 프로세스/에칭 프로세스의 균일성이 개선되었는지를 결정하기 위해, 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트의 측정이 측정된다. 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트가 용인가능 레벨에 도달할 때까지, 프로세스가 반복된다.[0079] Although the initial change in the power profile of one or more of the power supplies has improved the uniformity of the target material being deposited / etched at a location on the surface of the substrate corresponding to the location of the magnetron, more changes need to be made from the deposition rate / More changes are made to the power profile of the one or more power supplies in the same direction (e.g., polarity) as the previous initial change. The deposition rate / etch rate at the location on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron may then be adjusted to determine whether the uniformity of the deposition process / etch process has been improved by a change in the power profile of the one or more power supplies. The measurement is measured. The process is repeated until the deposition rate / etch rate at the location on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron reaches an acceptable level.

[0080] 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일의 초기 변화가 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서 증착/에칭되는 타겟 재료의 균일성을 감소시킨 경우, 이전의 초기 변화와 반대 방향(예컨대, 반대 극성)으로 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일에 변화가 이루어진다. 이어서, 하나 이상의 전력 공급부들의 전력 프로파일에 이루어진 변화에 의해 증착 프로세스/에칭 프로세스의 균일성이 개선되었는지를 결정하기 위해, 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트의 측정이 측정된다. 마그네트론의 위치에 대응하는 기판의 표면 상의 위치에서의 증착 레이트/에칭 레이트가 용인가능 레벨에 도달할 때까지, 프로세스가 반복된다.[0080] If the initial change in the power profile of the one or more power supplies reduces the uniformity of the target material being deposited / etched at a location on the surface of the substrate corresponding to the location of the magnetron, ) Changes in the power profile of the one or more power supplies. The deposition rate / etch rate at the location on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron may then be adjusted to determine whether the uniformity of the deposition process / etch process has been improved by a change in the power profile of the one or more power supplies. The measurement is measured. The process is repeated until the deposition rate / etch rate at the location on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron reaches an acceptable level.

[0081] 본원에서 설명되는 바와 같이, 기판의 표면 상의 증착 레이트/에칭 레이트를 제어하도록, 하나 이상의 전력 공급부들에 대한 전력 프로파일의 전력 세트 포인트들을 결정하기 위해, 마그네트론의 각각의 포지션들에 대응하는 기판의 표면 상의 다른 위치들에서, 위에서 설명된 프로세스가 반복될 수 있다. 결정된 각각의 전력 세트 포인트들은, 마그네트론의 대응 포지션들에 대한, 함수 곡선 상의 포인트들로서, 예컨대 제어기(202)에 의해 세이브될 수 있다. 위에서 설명된 프로세스로부터의 결과적인 함수 곡선은 도 6a 및 도 6b에 대하여 위에서 예시된 바와 같은 함수 곡선을 포함할 수 있다.[0081] As described herein, to determine the power set points of the power profile for one or more power supplies to control the deposition rate / etch rate on the surface of the substrate, the surface of the substrate corresponding to the respective positions of the magnetron The process described above may be repeated. The determined respective power set points may be saved, for example, by the controller 202 as points on the function curve for corresponding positions of the magnetron. The resulting function curve from the process described above may include a function curve as illustrated above for Figs. 6A and 6B.

[0082] 도 7은 본 원리들의 실시예에 따른, 프로세스 챔버 내의 기판 프로세싱을 제어하기 위한 방법(700)의 흐름도를 도시한다. 방법(700)은 702에서 시작되며, 702 동안, 기판의 표면 상의 레퍼런스 위치에 대한 마그네트론의 포지션이 결정된다. 위에서 설명된 바와 같이, 본 원리들에 따른 일 실시예에서, 기판의 표면 상의 레퍼런스 위치에 대한 마그네트론의 포지션은, 마그네트론의 포지셔너(positioner), 이를테면 도 2의 2-축 구동기(206)로부터 제어기에 통신되는 포지션 정보를 사용하여 결정될 수 있다. 이어서, 방법(700)은 704로 진행될 수 있다.[0082] FIG. 7 illustrates a flow diagram of a method 700 for controlling substrate processing in a process chamber, in accordance with an embodiment of the present principles. The method 700 begins at 702, during which the position of the magnetron relative to a reference position on the surface of the substrate is determined. As described above, in one embodiment according to the present principles, the position of the magnetron with respect to the reference position on the surface of the substrate is controlled by a positioner of the magnetron, such as the two-axis actuator 206 of FIG. 2, Can be determined using the position information to be communicated. The method 700 may then proceed to 704.

[0083] 704에서, 프로세스 챔버와 연관되고 기판 프로세싱에 영향을 미치는 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 파라미터가, 마그네트론의 결정된 포지션에 기초하여 조절된다. 본 원리들에 따른 일 실시예에서, 전력 파라미터는, 적어도 하나의 전력 공급부의 직류(DC) 소스 전력, 무선 주파수(RF) 바이어스 전력, DC 차폐 바이어스 전압, 또는 전자기 코일 전류 중 적어도 하나의 전력 세트 포인트를 포함할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 증착 레이트 또는 에칭 레이트의 변화가 달성될 기판의 표면 상의 위치에 마그네트론의 포지션이 대응하는 경우, 마그네트론의 포지션에 대응하는 기판의 표면 상의 각각의 위치에서의 증착 레이트 또는 에칭 레이트의 변화를 달성하기 위해, 기판 프로세싱에 영향을 미치는 전력 공급부의 전력 세트 포인트가 조절된다. 위에서 설명된 바와 같이, 본 원리들에 따른 일 실시예에서, 증착 레이트 또는 에칭 레이트의 변화가 이루어질 기판의 표면 상의 위치는, 측정된 증착 레이트 프로파일 또는 에칭 레이트 프로파일을 사용하여 식별될 수 있다. 이어서, 방법(700)이 종료될 수 있다.[0083] At 704, the power parameter of at least one power supply associated with the process chamber and affecting substrate processing is adjusted based on the determined position of the magnetron. In one embodiment in accordance with the present principles, the power parameter comprises at least one of a DC source power, a radio frequency (RF) bias power, a DC shielding bias voltage, or an electromagnetic coil current of at least one power supply Points can be included. As described above, when the position of the magnetron corresponds to the position on the surface of the substrate on which the change in deposition rate or etch rate is to be achieved, the deposition rate or etch rate at each location on the surface of the substrate corresponding to the position of the magnetron The power set point of the power supply that affects substrate processing is adjusted. As described above, in one embodiment according to the present principles, the position on the surface of the substrate on which the deposition rate or etch rate is to be varied can be identified using the measured deposition rate profile or etch rate profile. The method 700 may then be terminated.

[0084] 본 원리들의 다양한 실시예들에 따르면, 제어기, 이를테면 도 2의 제어기(202)는, 기판을 프로세싱하기 위한 다양한 상이한 프로세스들 동안, 프로세스 챔버(100)의 컴포넌트들, 그리고 구체적으로는 전력 공급부들(204)의 동작을 제어하기 위한 다양한 함수 타입들에 액세스할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 기판 프로세스에 영향을 미치는 전력 공급부들의 전력 세트 포인트들은 액세스 가능한 함수 타입들에 따라 조절 또는 제어될 수 있다. 본 원리들에 따른 일 실시예에서, 본원에서 설명되는 방식으로 전력 공급부들(204)을 조절하기 위한 함수 타입들은 제어기(202)의 메모리(320)에 저장될 수 있다.[0084]  According to various embodiments of the present principles, the controller, such as the controller 202 of FIG. 2, may be configured to control the components of the process chamber 100, and in particular power supplies (not shown), during various different processes for processing the substrate 204 to control various types of function types. In such embodiments, the power set points of the power supplies affecting the substrate process may be adjusted or controlled according to the accessible function types. In one embodiment in accordance with the present principles, the function types for adjusting the power supplies 204 in the manner described herein may be stored in the memory 320 of the controller 202. [

[0085] 예컨대 그리고 본 원리들의 실시예들에 따라 위에서 설명된 바와 같이, 마그네트론의 포지션에 기초하여, 프로세싱되는 기판의 표면 상의 증착 레이트/에칭 레이트를 조정하기 위해, 증착 프로세스/에칭 프로세스의 하나 이상의 전력 공급부들의 세트 포인트들을 조정하기 위한 함수 타입(예컨대, 함수 곡선)이 결정될 수 있다. 결정된 함수 타입들은, 함수가 결정된 파라미터들을 갖는 각각의 증착 프로세스들/에칭 프로세스들에 적용가능하다. 증착 프로세스/에칭 프로세스의 임의의 파라미터들이 변경되는 경우(예컨대, 프로세스 가스, 기판, 전력 공급 세팅들, 프로세싱 시간들 등의 변화), 새로운 파라미터들과 연관된 각각의 전력 공급부들의 전력 세트 포인트들을 변경하기 위한 새로운 함수 타입(예컨대, 함수 곡선)이 본 원리들에 따라 결정/적용될 필요가 있을 수 있다. 다양한 함수 타입들은, 각각의 함수 타입이 결정된 파라미터들을 갖는 증착 프로세스들의 전력 공급부들에 적용하기 위해, 예컨대 제어기(202)에 의해 리콜되도록, 예컨대 제어기(202)의 메모리(320)에 저장될 수 있다.[0085] For example, to adjust the deposition rate / etch rate on the surface of the substrate being processed, based on the position of the magnetron, as described above in accordance with embodiments of the present principles, one or more of the power supplies A function type (e.g., a function curve) for adjusting the set points of the set point can be determined. The determined function types are applicable to each deposition process / etch processes in which the function has the determined parameters. (E.g., changes in process gas, substrate, power supply settings, processing times, etc.), changes in the power set points of each power supply associated with the new parameters A new function type (e.g., function curve) may need to be determined / applied in accordance with the present principles. The various function types may be stored in the memory 320 of the controller 202, for example, to be recalled, e.g., by the controller 202, for application to the power supplies of the deposition processes, with each function type having the determined parameters .

[0086] 본 원리들에 따른 대안적인 실시예들에서, 타겟에 커플링된 DC 전력이, 마그네트론의 각도에 기초하여, 세트 포인트의 퍼센트만큼 변화된다. 예컨대, 프로세싱되는 기판의 특정 사분면 또는 각도 범위에서 비교적 더 적게 증착되고 있고, 상이한 사분면들 또는 각도 범위들에서 비교적 더 많이 증착되고 있는 경우, 위에서 설명된 바와 같은 증착의 변동들을 보정하기 위해, 마그네트론의 각도 포지션에 따라, 이들 특정 각도들에서의 전력이 상승 또는 강하될 수 있다. 전술한 것은 유리하게, 기판 상의 재료 증착 불-균일성을 감소시킬 것이다.[0086] In alternative embodiments according to the present principles, the DC power coupled to the target is varied by a percentage of the set point, based on the angle of the magnetron. For example, to compensate for variations in deposition as described above, where relatively less deposition is being made at a particular quadrant or angular range of the substrate being processed, and relatively more deposition at different quadratures or angular ranges, Depending on the angular position, the power at these particular angles can be raised or lowered. The foregoing will advantageously reduce the material deposition non-uniformity on the substrate.

[0087] 본 원리들에 따른 실시예들은, 예컨대, 프로세스 챔버 내의 물리적 장애물들에 의한 증착 프로세스의 셔터링(shuttering)으로 인한, 기판 상의 불-균일한 증착을 보정하기 위해 구현될 수 있다. 예컨대, 콜리메이터의 핀(fin)들은 기판 상에 일정한 섀도우(regular shadow)들 또는 증착 변동들을 야기할 수 있다. 본 원리들의 다양한 실시예들에 따르면, 증착 프로세스에 영향을 미치는 전력 공급부의 전력 세팅, 이를테면 타겟에 커플링된 DC 전력이, 섀도잉되는 기판 상의 그 위치들에 대응하는 마그네트론의 각각의 각도들에서 조정될 수 있다. 그러한 애플리케이션들에서, 위에서 설명된 바와 같이, 더 많은 증착이 요구되는 곳에 더 많은 전력을 제공하고 그리고/또는 더 적은 증착이 요구되는 곳에 더 적은 전력을 제공하기 위해 그 각도들에서 전력 세팅들을 조정하는 것은 기판 상의 더 균일한 증착을 제공한다.[0087] Embodiments in accordance with the present principles may be implemented to correct non-uniform deposition on a substrate, for example, due to shuttering of the deposition process by physical obstructions in the process chamber. For example, the fins of the collimator can cause regular shadows or deposition variations on the substrate. According to various embodiments of the present principles, the power setting of the power supply, such as the DC power coupled to the target, affecting the deposition process can be determined at each of the angles of the magnetron corresponding to those locations on the substrate being shadowed Lt; / RTI > In such applications, as described above, the power settings are adjusted at those angles to provide more power where more deposition is required and / or to provide less power where less deposition is desired Which provides a more uniform deposition on the substrate.

[0088] 본 원리들에 따른 대안적인 실시예들에서, 위에서 설명된 바와 같이, 타겟 재료의 증착 레이트/에칭 레이트를 제어하기 위해, 마그네트론의 각도 포지션 또는 반경방향 포지션에 기초하여, 전자석에 인가되는 전류(예컨대, 도 1의 제1 및/또는 제2 자석들(194, 196)에 공급되는 전류)가 제어/조정될 수 있다. 즉, 마그네트론(119)이 프로세스 챔버(100)(그리고 그에 따라 기판 지지부)의 중심 축에 더 가까이 이동함에 따라, 전자석들(예컨대, 도 1의 자석들(194, 196))에 의해 생성되는 B-필드의 효과가 크게 변화된다. 따라서, 전자석 전력 공급부의 전류는, 기판 상의 재료 증착/에칭 불-균일성을 감소시키기 위해, 마그네트론 각도 포지션 또는 반경방향 포지션에 따라 제어될 수 있다. 본원에서 개시되는 프로세스들은 상호 배타적이지 않으며, 기판 프로세싱 결과들에 유리한 것으로 판명된 임의의 조합으로 사용될 수 있다.[0088] In alternative embodiments according to the present principles, the current applied to the electromagnet (for example, the current applied to the electromagnet, for example, based on the angular position or the radial position of the magnetron , The current supplied to the first and / or second magnets 194 and 196 of Fig. 1) can be controlled / adjusted. That is, as the magnetron 119 moves closer to the central axis of the process chamber 100 (and hence the substrate support), the B (e.g., the magnets 194 and 196 of FIG. 1) - The effect of the field is greatly changed. Thus, the current of the electromagnet power supply can be controlled according to the magnetron angular position or the radial position, to reduce material deposition / etch non-uniformity on the substrate. The processes disclosed herein are not mutually exclusive and may be used in any combination proven advantageous for substrate processing results.

[0089] 전술한 바가 본 원리들의 실시예들에 관한 것이지만, 본 원리들의 다른 및 추가적인 실시예들이 본 원리들의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있다.[0089] While the foregoing is directed to embodiments of the present principles, other and further embodiments of the principles may be devised without departing from the basic scope of the principles.

Claims (15)

프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법으로서,
상기 기판의 표면 상의 레퍼런스(reference) 위치에 대하여 상기 프로세스 챔버 내의 마그네트론의 포지션(position)을 결정하는 단계; 및
상기 마그네트론의 결정된 포지션에 기초하여, 기판 프로세싱에 영향을 미치는 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 파라미터를 조절하는 단계
를 포함하는,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법.1. A method for controlling processing of a substrate in a process chamber,
Determining a position of a magnetron in the process chamber with respect to a reference position on a surface of the substrate; And
Adjusting power parameters of at least one power supply unit affecting substrate processing based on the determined position of the magnetron
/ RTI >
A method for controlling processing of a substrate in a process chamber. 제1 항에 있어서,
상기 전력 파라미터는, 직류(DC) 소스 전력, 무선 주파수(RF) 바이어스 전력, DC 차폐 바이어스 전압, 또는 전자기 코일 전류 중 적어도 하나의 전력 세트 포인트를 포함하는,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법.The method according to claim 1,
Wherein the power parameter comprises at least one power set point of a direct current (DC) source power, a radio frequency (RF) bias power, a DC shielding bias voltage,
A method for controlling processing of a substrate in a process chamber. 제2 항에 있어서,
상기 직류(DC) 소스 전력, 상기 무선 주파수(RF) 바이어스 전력, 상기 DC 차폐 바이어스 전압, 또는 상기 전자기 코일 전류 중 적어도 하나의 전력 세트 포인트는, 상기 마그네트론의 결정된 포지션에 대응하는, 상기 기판의 표면 상의 위치에서의 재료의 증착을 증가시키기 위해 조절되는,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법.3. The method of claim 2,
Wherein at least one power set point of the direct current (DC) source power, the radio frequency (RF) bias power, the DC shielding bias voltage, or the electromagnetic coil current corresponds to a determined position of the magnetron Lt; RTI ID = 0.0 > deposition < / RTI >
A method for controlling processing of a substrate in a process chamber. 제2 항에 있어서,
상기 직류(DC) 소스 전력, 상기 무선 주파수(RF) 바이어스 전력, 상기 DC 차폐 바이어스 전압, 또는 상기 전자기 코일 전류 중 적어도 하나의 전력 세트 포인트는, 상기 마그네트론의 결정된 포지션에 대응하는, 상기 기판의 표면 상의 위치에서의 재료의 증착을 감소시키기 위해 조절되는,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법.3. The method of claim 2,
Wherein at least one power set point of the direct current (DC) source power, the radio frequency (RF) bias power, the DC shielding bias voltage, or the electromagnetic coil current corresponds to a determined position of the magnetron Lt; RTI ID = 0.0 > deposition, < / RTI >
A method for controlling processing of a substrate in a process chamber. 제1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 파라미터는 함수 곡선(functional curve)에 따라 조절되는,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법.The method according to claim 1,
Wherein the power parameter of the at least one power supply is adjusted according to a functional curve,
A method for controlling processing of a substrate in a process chamber. 제5 항에 있어서,
상기 함수 곡선 상의 포인트들은, 상기 기판의 표면 상의 각각의 레퍼런스 위치들에서의 증착 레이트 또는 에칭 레이트에 이루어질 변화의 양에 기초하여 결정되는,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법.6. The method of claim 5,
The points on the function curve are determined based on the amount of change to be made to the deposition rate or etch rate at each of the reference locations on the surface of the substrate.
A method for controlling processing of a substrate in a process chamber. 제1 항에 있어서,
상기 프로세스 챔버는 물리 기상 증착(PVD) 챔버를 포함하며, 상기 조절하는 단계는, 상기 마그네트론의 결정된 포지션에 대응하는, 상기 기판의 표면 상의 위치에서의 재료 증착의 레이트를 제어하는,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법.The method according to claim 1,
Wherein the process chamber includes a physical vapor deposition (PVD) chamber, the conditioning controlling a rate of material deposition at a location on a surface of the substrate, corresponding to a determined position of the magnetron,
A method for controlling processing of a substrate in a process chamber. 제7 항에 있어서,
상기 조절하는 단계를 통해 재료 증착의 레이트를 조정하기 위한, 상기 기판의 표면 상의 적어도 하나의 위치를 식별하기 위해, 상기 기판의 표면 상의 각각의 위치들에서 증착 레이트를 측정하는 단계를 포함하는,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법.8. The method of claim 7,
Measuring the deposition rate at each location on the surface of the substrate to identify at least one location on the surface of the substrate for adjusting the rate of material deposition through the conditioning step.
A method for controlling processing of a substrate in a process chamber. 제1 항에 있어서,
상기 프로세스 챔버는 에칭 챔버를 포함하며, 상기 조절하는 단계는, 상기 마그네트론의 결정된 포지션에 대응하는, 상기 기판의 표면 상의 위치에서의 재료 에칭의 레이트를 제어하는,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법.The method according to claim 1,
Wherein the process chamber includes an etch chamber that controls a rate of material etch at a location on a surface of the substrate corresponding to a determined position of the magnetron,
A method for controlling processing of a substrate in a process chamber. 제9 항에 있어서,
상기 조절하는 단계를 통해 재료 에칭의 레이트를 조정하기 위한, 상기 기판의 표면 상의 적어도 하나의 위치를 식별하기 위해, 상기 기판의 표면 상의 각각의 위치들에서 에칭 레이트를 측정하는 단계를 포함하는,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 방법.10. The method of claim 9,
Measuring the etch rate at each location on the surface of the substrate to identify at least one location on the surface of the substrate for adjusting the rate of material etch through the adjusting step.
A method for controlling processing of a substrate in a process chamber. 이동가능 마그네트론 및 적어도 하나의 전력 공급부를 포함하는 프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 장치로서,
프로세서; 및
상기 프로세서에 커플링된 메모리
를 포함하며,
상기 메모리는,
상기 기판의 표면 상의 레퍼런스 위치에 대하여 상기 이동가능 마그네트론의 포지션을 결정하도록; 그리고
상기 이동가능 마그네트론의 결정된 포지션에 기초하여, 상기 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 파라미터를 조절하도록
상기 장치를 구성하기 위해 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령들을 저장한,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 장치.An apparatus for controlling the processing of a substrate in a process chamber comprising a movable magnetron and at least one power supply,
A processor; And
A memory coupled to the processor,
/ RTI >
The memory comprising:
To determine a position of the movable magnetron relative to a reference position on a surface of the substrate; And
And to adjust power parameters of the at least one power supply based on the determined position of the movable magnetron
Storing instructions executable by the processor for configuring the device,
And for controlling the processing of the substrate in the process chamber. 제11 항에 있어서,
상기 전력 파라미터는, 직류(DC) 소스 전력, 무선 주파수(RF) 바이어스 전력, DC 차폐 바이어스 전압, 또는 전자기 코일 전류 중 적어도 하나의 전력 세트 포인트를 포함하는,
프로세스 챔버 내의 기판의 프로세싱을 제어하기 위한 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the power parameter comprises at least one power set point of a direct current (DC) source power, a radio frequency (RF) bias power, a DC shielding bias voltage,
And for controlling the processing of the substrate in the process chamber. 프로세스 챔버; 및
프로세서 및 상기 프로세서에 커플링된 메모리를 포함하는 제어기
를 포함하며,
상기 프로세스 챔버는,
내측 볼륨;
기판을 지지하기 위해 상기 내측 볼륨 내에 배치된 기판 지지부;
상기 내측 볼륨에 노출된 전방 면을 갖는 타겟;
상기 전방 면 반대편에 있는, 상기 타겟의 배면 근처에 배치되고, 상기 기판 지지부의 중심 축을 중심으로 회전가능한 이동가능 마그네트론; 및
상기 프로세스 챔버에 전력을 제공하는 적어도 하나의 전력 공급부
를 포함하고,
상기 메모리는,
상기 기판 지지부 상에 탑재된 기판의 표면 상의 레퍼런스 위치에 대하여 상기 이동가능 마그네트론의 포지션을 결정하도록; 그리고
상기 이동가능 마그네트론의 결정된 포지션에 기초하여, 상기 적어도 하나의 전력 공급부의 전력 파라미터를 조절하도록
상기 제어기를 구성하기 위해 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령들을 저장한,
기판 프로세싱 시스템.A process chamber; And
A controller comprising a processor and a memory coupled to the processor
/ RTI >
The process chamber includes:
Inner volume;
A substrate support disposed within said inner volume for supporting a substrate;
A target having a front face exposed to said inner volume;
A movable magnetron disposed on a side of the front side opposite the backside of the target and rotatable about a central axis of the substrate support; And
At least one power supply providing power to the process chamber
Lt; / RTI >
The memory comprising:
To determine a position of the movable magnetron relative to a reference position on a surface of a substrate mounted on the substrate support; And
And to adjust power parameters of the at least one power supply based on the determined position of the movable magnetron
Storing instructions executable by the processor for configuring the controller,
Substrate processing system. 제13 항에 있어서,
상기 이동가능 마그네트론의 이동을 제어하고, 상기 제어기에 상기 이동가능 마그네트론의 포지션 정보를 통신하기 위한 2-축 구동기를 포함하는,
기판 프로세싱 시스템.14. The method of claim 13,
And a two-axis driver for controlling movement of the movable magnetron and for communicating position information of the movable magnetron to the controller.
Substrate processing system. 제13 항에 있어서,
상기 전력 파라미터는, 직류(DC) 소스 전력, 무선 주파수(RF) 바이어스 전력, DC 차폐 바이어스 전압, 또는 전자기 코일 전류 중 적어도 하나의 전력 세트 포인트를 포함하는,
기판 프로세싱 시스템.14. The method of claim 13,
Wherein the power parameter comprises at least one power set point of a direct current (DC) source power, a radio frequency (RF) bias power, a DC shielding bias voltage,
Substrate processing system.
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